Mexanik hisoblash mashinalarining rivojlanish tarixi. Kompyuter muhandisligi. Kalkulyatordan kompyutergacha

Ma'ruza No 10. KOMPYUTER TEXNIKASINI RIVOJLANISH TARIXI.

1.1. KOMPYUTER UShbozalarini ISHLAB CHIQISH BOSQICHI

Ma'lumotlarni qayta ishlashni, shu jumladan hisob-kitoblarni avtomatlashtirish zarurati uzoq vaqt oldin paydo bo'lgan. Tarixan birinchi va shunga mos ravishda eng oddiy hisoblash moslamasi qo'lda hisoblash asboblarini nazarda tutuvchi abak bo'lgan deb ishoniladi.

Ko'p xonali butun sonlarni qo'shishga qodir bo'lgan mashinani yaratish muammosini hal qilish uchun bizga kelgan birinchi urinish Leonardo da Vinchi tomonidan 1500-yillarda ishlab chiqilgan 13 bitli qo'shish qurilmasining eskizi edi.

1642 yilda Blez Paskal sonlarni qo'shishni mexanik ravishda bajaruvchi qurilmani ixtiro qildi. Paskalning asarlari bilan tanishib, uning arifmetik mashinasini o'rgangach, Gotfrid Vilgelm Leybnits uni sezilarli darajada yaxshiladi va 1673 yilda u arifmometrni loyihalashtirdi. mexanik ravishda to'rtta arifmetik amalni bajaring. 19-asrdan boshlab qo'shish mashinalari juda keng tarqalgan va qo'llanilgan. Ular hatto juda murakkab hisob-kitoblarni ham amalga oshirdilar, masalan, artilleriyadan otish uchun ballistik jadvallarni hisoblash. Maxsus kasb bor edi - hisoblagich.

Qo'lda hisoblash uchun abak va shunga o'xshash qurilmalar bilan solishtirganda aniq taraqqiyotga qaramay, bu mexanik hisoblash qurilmalari doimiy inson ishtirokini talab qiladi hisoblash jarayonida. Bunday qurilmada hisob-kitoblarni amalga oshiruvchi shaxs uning ishlashini o'zi nazorat qiladi va bajarilgan operatsiyalar ketma-ketligini belgilaydi.

Kompyuter texnikasi ixtirochilarining orzusi inson aralashuvisiz oldindan tuzilgan dastur bo‘yicha hisob-kitoblarni amalga oshiradigan sanoq mashinasini yaratish edi.

19-asrning birinchi yarmida ingliz matematigi Charlz Bebbij universal hisoblash qurilmasini yaratishga harakat qildi - Analitik mashina, bu arifmetik amallarni inson aralashuvisiz bajarishi kerak edi. Analitik Dvigatel o'z ichiga hisoblash uchun asos bo'lib kelgan va zamonaviy kompyuterda mavjud bo'lgan barcha asosiy komponentlarni taqdim etgan tamoyillarni o'z ichiga olgan. Babbajning analitik dvigateli quyidagi qismlardan iborat bo'lishi kerak edi:

1. "Zavod" - bu barcha turdagi ma'lumotlarni qayta ishlash bo'yicha barcha operatsiyalar (ALU) amalga oshiriladigan qurilma.

2. "Ofis" - bu ma'lumotlarni qayta ishlash dasturining bajarilishini tashkil etishni va ushbu jarayon davomida mashinaning barcha tarkibiy qismlarining muvofiqlashtirilgan ishlashini ta'minlaydigan qurilma (CU).

3. "Ombor" - bu dastlabki ma'lumotlarni, oraliq qiymatlarni va ma'lumotlarni qayta ishlash natijalarini (xotira yoki oddiygina xotira) saqlash uchun mo'ljallangan qurilma.

4. Ma'lumotlarni kompyuterga kirish mumkin bo'lgan shaklga aylantira oladigan qurilmalar (kodlash). Kirish qurilmalari.

5. Ma'lumotlarni qayta ishlash natijalarini odamlar uchun tushunarli shaklga o'tkazishga qodir qurilmalar. Chiqish qurilmalari.

Mashinaning so'nggi versiyasida dastur va ishlov beriladigan ma'lumotlar o'qiladigan uchta perfokarta kiritish moslamasi mavjud edi.

Bebbij bu ishni yakunlay olmadi - bu o'sha davrning mexanik texnologiyasi asosida juda qiyin bo'lib chiqdi. Biroq, u asosiy g'oyalarni ishlab chiqdi va 1943 yilda 20-asr texnologiyasiga asoslangan amerikalik Xovard Aiken. elektromexanik o'rni- kompaniya korxonalaridan birida qurishga muvaffaq bo'ldi IBM "Mark-1" deb nomlangan bunday mashina. Raqamlarni ifodalash uchun mexanik elementlar (hisoblash g'ildiraklari), nazorat qilish uchun esa elektromexanik elementlar ishlatilgan.

1.2. ELEKTRON HISOBIYOT TEXNIKSINING ZAMONAVIY TARIXINING BOSHLANISHI.

Hisoblashda haqiqiy inqilob elektron qurilmalardan foydalanish bilan bog'liq holda sodir bo'ldi. Ular ustida ish 30-yillarning oxirlarida bir vaqtning o'zida AQSh, Germaniya, Buyuk Britaniya va SSSRda boshlangan. Bu vaqtga kelib, raqamli ma'lumotlarni qayta ishlash va saqlash qurilmalari uchun texnik asosga aylangan vakuum naychalari allaqachon radiotexnika qurilmalarida keng qo'llanila boshlandi.

Amerikaning eng buyuk matematiklaridan biri Jon fon Neyman elektron hisoblash texnikasini yaratish nazariyasi va amaliyotiga uning rivojlanishining dastlabki bosqichida katta hissa qo'shdi. "Fon Neyman tamoyillari" fan tarixiga abadiy kirdi. Ushbu tamoyillarning kombinatsiyasi klassik (fon Neyman) kompyuter arxitekturasini keltirib chiqardi. Eng muhim tamoyillardan biri - saqlangan dastur printsipi - dasturning dastlabki ma'lumotlar qanday saqlangan bo'lsa, mashina xotirasida xuddi shunday saqlanishini talab qiladi. Saqlangan dasturga ega birinchi kompyuter ( EDSAC ) 1949 yilda Buyuk Britaniyada qurilgan.

Mamlakatimizda 70-yillarga qadar kompyuterlarni yaratish deyarli butunlay mustaqil va tashqi dunyodan mustaqil ravishda amalga oshirildi (va bu "dunyoning" o'zi deyarli butunlay Qo'shma Shtatlarga bog'liq edi). Gap shundaki, elektron hisoblash texnikasi dastlabki yaratilgan paytdanoq o'ta maxfiy strategik mahsulot hisoblangan va SSSR uni mustaqil ravishda ishlab chiqishi va ishlab chiqarishi kerak edi. Asta-sekin, maxfiylik rejimi yumshab bordi, ammo 80-yillarning oxirida ham mamlakatimiz xorijda faqat eskirgan kompyuter modellarini sotib olishi mumkin edi (va eng zamonaviy va kuchli kompyuterlar hali ham etakchi ishlab chiqaruvchilar - AQSh va Yaponiya tomonidan ishlab chiqilgan va ishlab chiqarilgan. rejimi).

Birinchi mahalliy kompyuter MESM (“kichik elektron kompyuter”) 1951 yilda eng yirik sovet kompyuter dizayneri Sergey Aleksandrovich Lebedev boshchiligida yaratilgan. Ularning rekordi va o'z davri uchun dunyodagi eng yaxshilaridan biri BESM-6 ("katta elektron hisoblash mashinasi, 6-model"), 60-yillarning o'rtalarida yaratilgan va uzoq vaqt davomida mudofaa, kosmosda asosiy mashina bo'lgan. SSSRda tadqiqot, ilmiy-texnik tadqiqotlar. BESM seriyali mashinalardan tashqari, boshqa seriyali kompyuterlar ham ishlab chiqarilgan - "Minsk", "Ural", M-20, "Mir" va boshqalar.

Seriyali ishlab chiqarishning boshlanishi bilan kompyuterlar avlodlarga bo'linishni boshladi; tegishli tasnifi quyida keltirilgan.

1.3. KOMPYUTER AVLODLARI

Kompyuter texnologiyalari tarixida kompyuterlarning avlodlar bo'yicha o'ziga xos davriyligi mavjud. U dastlab fizik va texnologik printsipga asoslangan edi: mashina unda ishlatiladigan jismoniy elementlarga yoki ularni ishlab chiqarish texnologiyasiga qarab u yoki bu avlodga beriladi. Vaqt o'tishi bilan avlodlarning chegaralari xiralashgan, chunki bir vaqtning o'zida butunlay boshqa darajadagi avtomobillar ishlab chiqarilgan. Avlodlarga tegishli sanalar berilganda, ular sanoat ishlab chiqarish davrini bildiradi; dizayn ancha oldin amalga oshirilgan va juda ekzotik qurilmalar bugungi kunda ham ishlayotgan bo'lishi mumkin.

Hozirgi vaqtda ma'lum bir kompyuter avlodga tegishli yoki yo'qligini aniqlashda fizik va texnologik printsip yagona emas. Shuningdek, dasturiy ta'minot darajasini, tezligini va boshqa omillarni hisobga olish kerak, ularning asosiylari biriktirilgan jadvalda umumlashtiriladi. 4.1.

Shuni tushunish kerakki, kompyuterlarning avlodlarga bo'linishi juda nisbiydir. 50-yillarning boshlariga qadar ishlab chiqarilgan birinchi kompyuterlar asosiy tamoyillar ishlab chiqilgan "parcha" mahsulotlar edi; ularni har qanday avlodga nisbat berish uchun alohida sabab yo'q. Beshinchi avlodning xususiyatlarini aniqlashda yakdillik yo'q. 80-yillarning o'rtalarida bu (kelajak) avlodning asosiy xususiyati ekanligiga ishonishgan sun'iy intellekt tamoyillarini to'liq amalga oshirish. Bu vazifa o'sha paytda tuyulganidan ancha qiyin bo'lib chiqdi va bir qator ekspertlar ushbu bosqichga qo'yiladigan talablarni pasaytirmoqda (va hatto bu allaqachon amalga oshirilgan deb da'vo qilishmoqda). Ilm-fan tarixida bu hodisaning o'xshashlari mavjud: masalan, 50-yillarning o'rtalarida birinchi atom elektr stansiyalari muvaffaqiyatli ishga tushirilgandan so'ng, olimlar bir necha baravar kuchliroq, arzon energiya, ekologik toza termoyadro stansiyalarining ishga tushirilishini e'lon qilishdi. sodir bo'lishi haqida; Biroq, ular bu yo'ldagi ulkan qiyinchiliklarni e'tiborsiz qoldirdilar, chunki hozirgi kunga qadar termoyadro stansiyalari mavjud emas.

Shu bilan birga, to'rtinchi avlod avtomobillari orasida farq juda katta, shuning uchun jadvalda. 4.1, tegishli ustun ikkiga bo'linadi: A va B. Yuqori satrda ko'rsatilgan sanalar kompyuterni ishlab chiqarishning birinchi yillariga to'g'ri keladi. Jadvalda aks ettirilgan ko'pgina tushunchalar darslikning keyingi bo'limlarida muhokama qilinadi; Bu erda biz qisqacha sharh bilan cheklanamiz.

Avlod qanchalik yosh bo'lsa, tasniflash xususiyatlari shunchalik aniq bo'ladi. Bugungi kunda birinchi, ikkinchi va uchinchi avlod kompyuterlari, eng yaxshisi, muzey buyumlari.

Qaysi kompyuterlar birinchi avlod?

TO birinchi avlod odatda 50-yillarning oxirida yaratilgan avtomobillarga ishora qiladi. Ularning sxemalari ishlatilgan vakuum quvurlari. Bu kompyuterlar edi ulkan, noqulay va juda qimmat mashinalar, bu faqat yirik korporatsiyalar va hukumatlar tomonidan sotib olinishi mumkin edi. Yoritgichlar katta miqdorda elektr energiyasini iste'mol qildi va juda ko'p issiqlik hosil qildi.

Ko'rsatmalar to'plami kichik edi, arifmetik-mantiqiy qurilma va boshqaruv moslamasining sxemasi juda oddiy va deyarli hech qanday dasturiy ta'minot yo'q edi. RAM hajmi va ishlashi ko'rsatkichlari past edi. Kirish va chiqarish uchun perfolentalar, perfokartalar, magnit lentalar va bosma asboblardan foydalanilgan.

Ishlash sekundiga taxminan 10-20 ming operatsiyani tashkil qiladi.

Ammo bu faqat texnik tomoni. Yana bir narsa juda muhim - kompyuterlardan foydalanish usullari, dasturlash uslubi va dasturiy ta'minotning xususiyatlari.

Bu mashinalar uchun dasturlar yozilgan ma'lum bir mashina tilida. Dasturni tuzgan matematik mashinaning boshqaruv paneliga o'tirdi, dasturlarni kiritdi va tuzatdi va ularni hisobladi. Nosozliklarni tuzatish jarayoni eng uzoq vaqt oldi.

Cheklangan imkoniyatlarga qaramay, ushbu mashinalar ob-havoni bashorat qilish, atom energiyasi muammolarini hal qilish va boshqalar uchun zarur bo'lgan murakkab hisob-kitoblarni amalga oshirishga imkon berdi.

Birinchi avlod mashinalari bilan ishlash tajribasi shuni ko'rsatdiki, dasturlarni ishlab chiqish uchun sarflangan vaqt va hisoblash vaqti o'rtasida katta farq bor edi.

Birinchi avlodning maishiy mashinalari: MESM (kichik elektron hisoblash mashinasi), BESM, Strela, Ural, M-20.

Qaysi kompyuterlar ikkinchi avlodga tegishli?

Ikkinchi avlod kompyuter texnikasi - 1955-65 yillarda ishlab chiqarilgan mashinalar. Ular sifatida foydalanish bilan tavsiflanadi vakuum quvurlari, shunday diskret tranzistorli mantiqiy elementlar. Ularning operativ xotirasi magnit yadrolarga qurilgan. Bu vaqtda ishlatiladigan kirish/chiqish uskunalari diapazoni kengayib, yuqori unumdorlikka ega bo'la boshladi magnit lentalar bilan ishlash uchun asboblar, magnit barabanlar va birinchi magnit disklar.

Ishlash- soniyada yuz minglab operatsiyalar, xotira hajmi- bir necha o'n minglab so'zlarga qadar.

Deb atalmish yuqori darajadagi tillar, vositalari hisoblash harakatlarining barcha kerakli ketma-ketligini tavsiflashga imkon beradi aniq, oson tushunarli shaklda.

Algoritmik tilda yozilgan dastur faqat o'z buyruqlari tilini tushunadigan kompyuter uchun tushunarsizdir. Shuning uchun maxsus dasturlar chaqirildi teleradiokompaniyalar, dasturni yuqori darajadagi tildan mashina tiliga tarjima qiling.

Turli matematik masalalarni yechish uchun kutubxona dasturlarining keng doirasi paydo bo'ldi. paydo bo'ldi monitoring tizimlari, dasturlarni efirga uzatish va bajarish rejimini nazorat qilish. Monitor tizimlari keyinchalik zamonaviy operatsion tizimlarga aylandi.

Shunday qilib, Operatsion tizim kompyuterni boshqarish qurilmasining dasturiy kengaytmasi hisoblanadi.

Ba'zi ikkinchi avlod mashinalari uchun cheklangan imkoniyatlarga ega operatsion tizimlar allaqachon yaratilgan.

Ikkinchi avlod avtomobillari tavsiflangan dasturiy ta'minotning mos kelmasligi, bu esa yirik axborot tizimlarini tashkil qilishni qiyinlashtirdi. Shu sababli, 60-yillarning o'rtalarida dasturiy ta'minot bilan mos keladigan va mikroelektron texnologik bazada qurilgan kompyuterlarni yaratishga o'tish sodir bo'ldi.

Uchinchi avlod kompyuterlarining xususiyatlari qanday?

Uchinchi avlod mashinalari taxminan 60-yillardan keyin yaratilgan. Kompyuter texnologiyalarini yaratish jarayoni uzluksiz bo'lganligi va turli muammolar bilan shug'ullanadigan turli mamlakatlardan ko'plab odamlarni jalb qilganligi sababli, "avlod" qachon boshlangan va qachon tugaganini aniqlashga urinish qiyin va befoyda. Ehtimol, ikkinchi va uchinchi avlod mashinalarini farqlashning eng muhim mezoni arxitektura kontseptsiyasiga asoslangan.

Uchinchi avlod mashinalari - bu bitta arxitekturaga ega bo'lgan mashinalar oilalari, ya'ni. dasturiy ta'minotga mos keladi. Ularning elementar asosi sifatida mikrosxemalar deb ham ataladigan integral mikrosxemalardan foydalanadilar.

Uchinchi avlod mashinalari rivojlangan operatsion tizimlarga ega. Ular ko'p dasturlash qobiliyatiga ega, ya'ni. bir vaqtning o'zida bir nechta dasturlarni bajarish. Xotirani, qurilmalarni va resurslarni boshqarishning ko'plab vazifalari operatsion tizim yoki mashinaning o'zi tomonidan o'z zimmasiga ola boshladi.

Uchinchi avlod mashinalariga misol qilib IBM-360, IBM-370 oilalari, ES EVM (Birlashgan kompyuter tizimi), SM EVM (Kichik kompyuterlar oilasi) va boshqalarni keltirish mumkin.

Oila ichidagi mashinalarning ishlashi soniyada bir necha o'n minglab operatsiyalardan millionlab operatsiyalargacha o'zgarib turadi. Operativ xotira hajmi bir necha yuz ming so'zga etadi.

To'rtinchi avlod avtomobillarining o'ziga xos xususiyati nimada?

To'rtinchi avlod 1970 yildan keyin ishlab chiqilgan kompyuter texnologiyalarining hozirgi avlodidir.

Ushbu kompyuterlarni uchinchi avlod mashinalaridan ajratish mumkin bo'lgan eng muhim kontseptual mezon shundaki, to'rtinchi avlod mashinalari zamonaviy yuqori darajadagi tillardan samarali foydalanish va oxirgi foydalanuvchi uchun dasturlash jarayonini soddalashtirish uchun mo'ljallangan.

Uskuna jihatidan ular keng qo'llanilishi bilan ajralib turadi integral mikrosxemalar elementar baza sifatida, shuningdek, o'nlab megabayt sig'imga ega yuqori tezlikdagi tasodifiy kirish xotira qurilmalarining mavjudligi.

Strukturaviy nuqtai nazardan, ushbu avlod mashinalari vakili ko'p protsessorli va ko'p mashinali tizimlar, umumiy xotira va tashqi qurilmalarning umumiy maydonida ishlash. Ishlash sekundiga bir necha o'n million operatsiyalarni tashkil etadi, operativ xotira hajmi taxminan 1 - 64 MB.

Ular quyidagilar bilan ajralib turadi:

• shaxsiy kompyuterlardan foydalanish;
• telekommunikatsiya ma'lumotlarini qayta ishlash;
• kompyuter tarmoqlari;
• ma'lumotlar bazasini boshqarish tizimlaridan keng foydalanish;
• ma'lumotlarni qayta ishlash tizimlari va qurilmalarining aqlli xatti-harakatlari elementlari.

Beshinchi avlod kompyuterlari qanday bo'lishi kerak?

EHMlarning keyingi avlodlarining rivojlanishi quyidagilarga asoslanadi yuqori darajada integrallashgan yirik integral mikrosxemalar, optoelektronik tamoyillardan foydalanish ( lazerlar,golografiya).

Rivojlanish ham yo'lda "intellektualizatsiya" kompyuterlar, inson va kompyuter o'rtasidagi to'siqni bartaraf etish. Kompyuterlar qo'lda yozilgan yoki bosma matndan, shakllardan, inson ovozidan ma'lumotni idrok etishi, foydalanuvchini ovoz orqali tanishi va bir tildan boshqa tilga tarjima qilish imkoniyatiga ega bo'ladi.

Beshinchi avlod kompyuterlarida qayta ishlashdan sifat jihatidan o'tish sodir bo'ladi ma'lumotlar qayta ishlash uchun bilim.

Kelajak avlod kompyuterlarining arxitekturasi ikkita asosiy blokni o'z ichiga oladi. Ulardan biri an'anaviy kompyuter. Ammo endi u foydalanuvchi bilan muloqot qilishdan mahrum. Bu ulanish termin deb ataladigan blok orqali amalga oshiriladi "aqlli interfeys". Uning vazifasi tabiiy tilda yozilgan va muammoning holatini o'z ichiga olgan matnni tushunish va uni ishlaydigan kompyuter dasturiga tarjima qilishdir.

Hisoblashni markazsizlashtirish muammosi ham bir-biridan ancha uzoqda joylashgan yirik kompyuter tarmoqlari, ham bitta yarimo'tkazgich chipida joylashgan miniatyura kompyuterlari yordamida hal qilinadi.

Kompyuter avlodlari

Qadimgi odamning o'z hisoblash asbobi - qo'llarida o'n barmog'i bor edi. Erkak barmoqlarini egdi - qo'shib qo'ydi, to'g'riladi - olib tashladi. Va odam taxmin qildi: hisoblash uchun siz qo'lingizga tushadigan har qanday narsadan foydalanishingiz mumkin - toshlar, tayoqlar, suyaklar. Keyin ular arqonga tugunlarni bog'lab, tayoq va taxtalarga chuqurchalar yasashni boshladilar (1.1-rasm).

Guruch. 1.1. Tugunlar (A) va planshetlardagi tirqishlar ( b)

Abakus davri. Abak (gr. abax - taxta) - chang qatlami bilan qoplangan taxta bo'lib, uning ustiga o'tkir tayoq bilan chiziqlar chizilgan va hosil bo'lgan ustunlarga pozitsion printsipga ko'ra ba'zi narsalar joylashtirilgan. V-IV asrlarda. Miloddan avvalgi e. Ma'lum bo'lgan eng qadimgi hisoblar - "Salamin taxtasi" (Egey dengizidagi Salamis oroli nomi bilan atalgan) yaratilgan, uni yunonlar va G'arbiy Evropa "abakus" deb atashgan. Qadimgi Rimda abak 5—6-asrlarda paydo boʻlgan. n. e. va kalkuli yoki abakuli deb atalgan. Abak bronza, tosh, fil suyagi va rangli shishadan yasalgan. Bronza Rim abakisi bugungi kungacha saqlanib qolgan, unda toshlar vertikal ravishda kesilgan oluklarda harakatlanadi (1.2-rasm).

Guruch. 1.2.

XV-XVI asrlarda. Evropada sanoq satrlarda yoki tokenlar qo'yilgan hisoblash jadvallarida keng tarqalgan edi.

16-asrda O'nlik sanoq tizimiga ega rus abakusi paydo bo'ldi. 1828 yilda general-mayor F. M. Svobodskoy umumiy ramkaga ulangan ko'plab hisoblardan iborat original qurilmani namoyish etdi (1.3-rasm). Barcha amallar qo'shish va ayirish amallariga qisqartirildi.

Guruch. 1.3.

Mexanik qurilmalarning ishlash muddati. Bu davr 17-asr boshidan 19-asr oxirigacha davom etgan.

1623 yilda Vilgelm Shikard qo‘shish va ayirish amallari mexanizatsiyalashgan hisoblash mashinasining konstruksiyasini tasvirlab berdi. 1642 yilda frantsuz mexanikasi Blez Paskal birinchi mexanik hisoblash mashinasi - "Paskalina" ni yaratdi (1.4-rasm).

1673 yilda nemis olimi Goftrid Leybnits birinchi mexanik hisoblash mashinasini yaratdi

Guruch. 1.4.

To'rtta arifmetik amalni ko'rsating (qo'shish, ayirish, ko'paytirish va bo'lish). 1770 yilda Litvada E. Yakobson koeffitsientlarni aniqlaydigan va besh xonali raqamlar bilan ishlashga qodir bo'lgan yig'ish mashinasini yaratdi.

1801-1804 yillarda. Fransuz ixtirochi J.M.Jakkard birinchi bo'lib avtomatik to'quv dastgohini boshqarish uchun perfokartalardan foydalangan.

1823 yilda ingliz olimi Charlz Babbage "Difference Engine" loyihasini ishlab chiqdi, u zamonaviy dastur bilan boshqariladigan avtomatik mashinani kutgan (1.5-rasm).

1890 yilda Sankt-Peterburgda yashovchi Vilgodt Odner qo'shish mashinasini ixtiro qildi va ularni ishlab chiqarishni yo'lga qo'ydi. 1914 yilga kelib, faqat Rossiyada 22 mingdan ortiq Odner qo'shish mashinalari mavjud edi. 20-asrning birinchi choragida. bu qo'shish mashinalari inson faoliyatining turli sohalarida keng qo'llaniladigan yagona matematik mashinalar edi (1.6-rasm).

Guruch. 1.5. Bebbaj mashinasi rasm. 1.6. Mashina qo'shish

Kompyuter davri. Bu davr 1946 yilda boshlangan va hozir ham davom etmoqda. Bu elektronika sohasidagi yutuqlarning kompyuterlarni qurishning yangi tamoyillari bilan uyg'unligi bilan tavsiflanadi.

1946-yilda J.Mauchli va J.Ekert boshchiligida AQSHda birinchi kompyuter - ENIAC yaratildi (1.7-rasm). U quyidagi xususiyatlarga ega edi: uzunligi 30 m, balandligi 6 m, og'irligi 35 tonna, 18 ming vakuum trubkasi, 1500 ta o'rni, 100 ming qarshilik va kondensatorlar, 3500 op/s. Shu bilan birga, bu olimlar yangi mashina - "EDVAC" (EDVAC - Electronic

Guruch. 1.7.

Diskret o'zgaruvchan avtomatik kompyuter - diskret o'zgaruvchilarga ega bo'lgan elektron avtomatik kompyuter), uning dasturi kompyuter xotirasida saqlanishi kerak edi. Ichki xotira sifatida radarda ishlatiladigan simob quvurlaridan foydalanish kerak edi.

1949 yilda Buyuk Britaniyada xotirada saqlanadigan dasturga ega EDSAC kompyuteri qurilgan.

Birinchi kompyuterlarning paydo bo'lishi hali ham munozarali. Shunday qilib, nemislar birinchi kompyuterni 1941 yilda Konrad Zuse tomonidan yaratilgan artilleriya ekipajlari uchun mashina deb hisoblashadi, garchi u elektr relelarida ishlagan va shuning uchun elektron emas, balki elektromexanik edi. Amerikaliklar uchun bu ENIAC (1946, J. Mauchly va J. Eckert). Bolgarlar kompyuter ixtirochisini 1941 yilda AQShda algebraik tenglamalar tizimini echish uchun mashinani yaratgan Jon (Ivan) Atanasov deb bilishadi.

Inglizlar maxfiy arxivlarni ko'zdan kechirib, birinchi elektron kompyuter 1943 yilda Angliyada yaratilganligini va nemis oliy qo'mondonligining muzokaralarini shifrlash uchun mo'ljallanganligini aytishdi. Bu uskuna shu qadar sir ediki, urushdan keyin Cherchill buyrug'i bilan yo'q qilindi va sir noto'g'ri qo'llarga tushmasligi uchun rejalar yoqib yuborildi.

Nemislar Enigma shifrlash mashinalari (lot. enigma - topishmoq) yordamida maxfiy kundalik yozishmalarni olib borishgan. Ikkinchi jahon urushi boshlanishida inglizlar Enigma qanday ishlashini allaqachon bilishgan va uning xabarlarini shifrlash yo'llarini izlaganlar, ammo nemislar faqat eng muhim xabarlar uchun mo'ljallangan yana bir shifrlash tizimiga ega edilar. Bu Lorenz tomonidan oz sonli nusxalarda ishlab chiqarilgan Schlusselzusatz-40 mashinasi edi (ism "shifr qo'shimchasi" deb tarjima qilinadi). Tashqi tomondan, bu oddiy teletayp va mexanik kassaning gibridi edi. Teletayp klaviaturada terilgan matnni elektr impulslari va ular orasidagi pauzalar ketma-ketligiga tarjima qildi (har bir harf beshta impuls va "bo'sh joylar" to'plamiga mos keladi). "Kassa apparati" beshta vitesning ikkita to'plamini aylantirdi, ular tasodifiy ravishda yana ikkita beshta impuls to'plamini qo'shdi va har bir harfga o'tkazib yubordi. G'ildiraklar turli xil tishlar soniga ega edi va bu raqamni o'zgartirish mumkin edi: tishlar harakatlanuvchi qilib qo'yildi, ularni yon tomonga siljitish yoki joyiga tortish mumkin edi. Yana ikkita "motorli" g'ildirak bor edi, ularning har biri o'z viteslarini aylantirdi.

Shifrlangan xabarni uzatish boshida radio operatori qabul qiluvchiga g'ildiraklarning dastlabki holati va ularning har biridagi tishlar soni haqida xabar berdi. Ushbu sozlamalar ma'lumotlari har bir uzatishdan oldin o'zgartirildi. Bir xil g'ildiraklar to'plamini o'z mashinasida bir xil holatda joylashtirish orqali qabul qiluvchi radio operatori matndan qo'shimcha harflar avtomatik ravishda ayirilishini ta'minladi va teletayp asl xabarni chop etdi.

1943 yilda matematik Maks Nyuman Angliyada Colossus elektron mashinasini yaratdi. Mashinaning g'ildiraklari 12 guruh elektron naychalar - tiratronlar tomonidan modellashtirilgan. Har bir tiratronning holati va ularning kombinatsiyalari uchun avtomatik ravishda turli xil variantlardan o'tib (tiratron ikki holatda bo'lishi mumkin - elektr tokini o'tkazish yoki o'tkazmaslik, ya'ni impuls yoki pauza berish), "Koloss" boshlang'ichni aniqladi. nemis mashinasining viteslarini sozlash. "Koloss" ning birinchi versiyasida 1500 tiratron, 1944 yil iyun oyida ishga tushirilgan ikkinchisida 2500 ta bo'lgan.Mashina bir soat ichida 48 km zarbli lentani "yutdi", operatorlar unga bir qator va bir qatorlarni to'ldirishdi. Nemis xabarlaridan nol; soniyada 5000 ta xat qayta ishlandi. Bu kompyuter kondansatkichlarni zaryadlash va tushirishga asoslangan xotiraga ega edi. Bu Gitler, Kesselring, Rommel va boshqalarning o'ta maxfiy yozishmalarini o'qish imkonini berdi.

Eslatma. Zamonaviy kompyuter Schlusselzusatz-40 g'ildiraklarining dastlabki holatini Kolossga qaraganda ikki baravar sekin hal qiladi, shuning uchun 1943 yilda 15 daqiqada hal qilingan muammo Repyit PC-ga 18 soat vaqt oladi! Gap shundaki, zamonaviy kompyuterlar universal bo‘lib ishlab chiqilgan bo‘lib, turli xil vazifalarni bajarishga mo‘ljallangan va har doim ham faqat bitta amalni bajara oladigan, lekin juda tez ishlaydigan qadimgi kompyuterlar bilan raqobatlasha olmaydi.

Birinchi mahalliy elektron kompyuter MESM 1950 yilda ishlab chiqilgan. U 6000 dan ortiq vakuumli naylarni o'z ichiga olgan. Ushbu avlod kompyuterlariga quyidagilar kiradi: "BESM-1", "M-1", "M-2", "M-3", "Strela", "Minsk-1", "Ural-1", "Ural-2" ", "Ural-3", "M-20", "Setun", "BESM-2", "Hrazdan" (1.1-jadval). Ularning tezligi 2-3 ming op/s dan oshmadi, operativ xotira hajmi 2 K yoki uzunligi 48 ikkilik belgidan iborat bo'lgan 2048 mashina so'zlari (1 K = 1024) edi.

1.1-jadval. Mahalliy kompyuterlarning xususiyatlari

Dunyo axborot tizimlaridagi umumiy ma’lumotlar hajmining yarmiga yaqini asosiy kompyuterlarda saqlanadi. Ushbu maqsadlar uchun 1960-yillarda 1BM kompaniyasi. 1VM/360, 1VM/370 kompyuterlarini ishlab chiqara boshladi (1.8-rasm), bu dunyoda keng tarqaldi.

1950 yilda birinchi kompyuterlar paydo bo'lishi bilan texnologik jarayonlarni boshqarish uchun kompyuter texnologiyasidan foydalanish g'oyasi paydo bo'ldi. Kompyuter boshqaruvi jarayon parametrlarini optimalga yaqin rejimda saqlash imkonini beradi. Buning natijasida materiallar va energiya sarfi kamayadi, unumdorlik va sifat oshadi, boshqa turdagi mahsulot ishlab chiqarish uchun asbob-uskunalarni jadal qayta qurish ta’minlanadi.

Guruch. 1.8.

Chet elda boshqaruv kompyuterlaridan sanoatda foydalanishning kashshofi Digital Equipment Corp kompaniyasi edi. (DEC) 1963 yilda yadroviy reaktorlarni boshqarish uchun ixtisoslashtirilgan "PDP-5" kompyuterini chiqardi. Dastlabki ma'lumotlar analog-raqamli konvertatsiya natijasida olingan o'lchovlar bo'lib, ularning aniqligi 10-11 ikkilik raqamni tashkil etdi. 1965 yilda DEC muzlatgich o'lchamidagi va qiymati 20 ming dollar bo'lgan birinchi "PDP-8" miniatyura kompyuterini chiqardi, uning element bazasi ishlatilgan. integral mikrosxemalar.

Integral mikrosxemalar paydo bo'lishidan oldin tranzistorlar alohida ishlab chiqarilgan va sxemalar yig'ilganda ularni qo'lda ulash va lehimlash kerak edi. 1958 yilda amerikalik olim Jek Kilbi bitta yarimo'tkazgichli plastinada bir nechta tranzistorlarni qanday ishlab chiqarishni aniqladi. 1959 yilda Robert Noys (Intel kompaniyasining bo'lajak asoschisi) tranzistorlar va ular orasidagi barcha zarur aloqalarni bitta plastinada yaratish imkonini beruvchi yanada ilg'or usulni ixtiro qildi. Olingan elektron sxemalar integral mikrosxemalar yoki deb nomlana boshladi chiplar. Keyinchalik, integral mikrosxemaning birlik maydoniga joylashtirilishi mumkin bo'lgan tranzistorlar soni har yili taxminan ikki baravar ko'paydi. 1968 yilda Burroughs birinchi integral sxemali kompyuterni chiqardi va 1970 yilda Intel xotirali integral mikrosxemalarni sotishni boshladi.

1970 yilda shaxsiy kompyuter yo'lida yana bir qadam qo'yildi - Intel kompaniyasidan Markian Edvard Xoff o'z funktsiyalari bo'yicha asosiy kompyuterning markaziy protsessoriga o'xshash integral sxemani yaratdi. Birinchisi shunday paydo bo'ldi mikroprotsessor Intel-4004, 1970-yil oxirida sotuvga chiqdi. Albatta, Intel-4004-ning imkoniyatlari asosiy kompyuterning markaziy protsessoriga qaraganda ancha sodda edi - u ancha sekinroq ishladi va faqat 4 bitni qayta ishlay oldi. bir vaqtning o'zida ma'lumot (asosiy protsessorlar bir vaqtning o'zida 16 yoki 32 bitni qayta ishlagan). 1973 yilda Intel 8 bitli Intel-8008 mikroprotsessorini, 1974 yilda esa 1970-yillarning oxirigacha takomillashtirilgan Intel-8080 versiyasini chiqardi. mikrokompyuter sanoati uchun standart edi (1.2-jadval).

1.2-jadval. Kompyuterlarning avlodlari va ularning asosiy xarakteristikalari

EHMlarning avlodlari elementar bazasi (lampalar, yarim o‘tkazgichlar, integrasiya darajasi turlicha bo‘lgan mikrosxemalar (1.9-rasm)), arxitektura va hisoblash imkoniyatlari (1.3-jadval) bilan belgilanadi.

1.3-jadval. Kompyuter avlodlarining xususiyatlari

a B C

Guruch. 1.9. Kompyuter elementi bazasi: A - elektr chiroq; b - tranzistor;

V- integral mikrosxemalar

Birinchi mikrokompyuter Altair-8800 bo'lib, 1975 yilda Albukerke (Nyu-Meksiko)dagi kichik kompaniya tomonidan Intel-8080 mikroprotsessoriga asoslangan holda yaratilgan. 1975 yil oxirida Pol Allen va Bill Geyts (Microsoft kompaniyasining bo'lajak asoschilari) Altair kompyuteri uchun asosiy til tarjimonini yaratdilar, bu esa foydalanuvchilarga dasturlarni juda oddiy yozish imkonini berdi.

Keyinchalik TRS-80 RS, RET RS va Apple kompyuterlari paydo bo'ldi (1.10-rasm).

Guruch. 1.10.

Mahalliy sanoat DEC-mos (Elektronika MS-101, Elektronika 85, Elektronika 32 kompyuterlari asosidagi DVK-1, ..., DVK-4 interaktiv hisoblash tizimlari) va IBM PC-mos (EC 1840 - EC 1842, EC 1845) ishlab chiqardi. , EC 1849, EC 1861, Iskra 4861), ular o'zlarining xarakteristikalari yuqoridagilardan sezilarli darajada past edi.

So'nggi paytlarda AQSh kompaniyalari tomonidan ishlab chiqarilgan shaxsiy kompyuterlar keng ma'lum bo'ldi: Compaq Computer, Apple (Macintosh), Hewlett Packard, Dell, DEC; Buyuk Britaniya kompaniyalari: Spectrum, Amstard; frantsuz kompaniyasi Micra tomonidan; Italiyaning Olivety kompaniyasi tomonidan; Yaponiya kompaniyalari: Toshiba, Panasonic, Partner.

Hozirgi vaqtda IBM (International Business Machines Corporation) kompaniyasining shaxsiy kompyuterlari eng ommabop hisoblanadi.

1983 yilda o'rnatilgan qattiq diskli IBM PC XT kompyuteri, 1985 yilda esa 16 bitli Intel 80286 protsessoriga asoslangan IBM PC AT kompyuteri paydo bo'ldi (1.11-rasm).

1989 yilda Intel 80486 protsessori 486SX, 486DX, 486DX2 va 486DX4 modifikatsiyalari bilan ishlab chiqilgan. 486DX protsessorlarining soat chastotalari modelga qarab 33, 66 va 100 MGts ni tashkil qiladi.

IBM ning yangi shaxsiy kompyuter modellari oilasi PS/2 (Personal System 2) deb nomlanadi. PS/2 oilasining birinchi modellari Intel 80286 protsessoridan foydalangan va aslida AT PC-ni nusxalashgan, ammo boshqa arxitekturaga asoslangan.

1993 yilda soat chastotalari 60 va 66 MGts bo'lgan Pentium protsessorlari paydo bo'ldi.

1994 yilda Intel 75, 90 va 100 MGts chastotali Pentium protsessorlarini ishlab chiqarishni boshladi. 1996 yilda Pentium protsessorlarining takt tezligi 150, 166 va 200 MGts ga ko'tarildi (1.12-rasm).

Tizim

Sichqoncha tipidagi manipulyator

Guruch. 1.12. Multimedia kompyuter konfiguratsiyasi

1997 yilda Intel 166 va 200 MGts chastotali yangi Pentium MMX protsessorini chiqardi. MMX qisqartmasi ushbu protsessor grafik va video ma'lumotlar bilan ishlash uchun optimallashtirilganligini anglatadi. 1998 yilda Intel 266 MGts chastotali Celeron protsessorini chiqarishni e'lon qildi.

1998 yildan beri Intel Pentium® II Heop™ protsessorining 450 MGts taktli chastotali versiyasini e'lon qildi (1.4-jadval).

1.4-jadval. IBM kompyuterlari

Uzoq vaqt davomida protsessor ishlab chiqaruvchilari - birinchi navbatda Intel va AMD - protsessor ish faoliyatini yaxshilash uchun soat tezligini oshirdilar. Biroq, 3,8 gigagertsdan yuqori soat chastotalarida chiplar qizib ketadi va siz foyda haqida unutishingiz mumkin. Yangi g'oyalar va texnologiyalar talab qilindi, ulardan biri yaratish g'oyasi edi ko'p yadroli chiplar. Bunday chipda ikkita yoki undan ortiq protsessor parallel ravishda ishlaydi, bu esa pastroq soat chastotasida ko'proq ishlashni ta'minlaydi. Hozirda ishlayotgan dastur ma'lumotlarni qayta ishlash vazifalarini ikkala yadro o'rtasida taqsimlaydi. Bu operatsion tizim va amaliy dasturlar parallel ishlashga mo'ljallangan bo'lsa, masalan, grafiklarni qayta ishlash uchun eng samarali hisoblanadi.

Ko'p yadroli arxitektura protsessor arxitekturasining bir varianti bo'lib, u bitta protsessorga ikki yoki undan ortiq "bajarish" yoki hisoblash Pentium® yadrolarini joylashtiradi. Protsessor rozetkasiga ko'p yadroli protsessor o'rnatilgan, lekin operatsion tizim o'zining har bir bajaruvchi yadrosini barcha tegishli ijro resurslariga ega bo'lgan alohida mantiqiy protsessor sifatida ko'radi (1.13-rasm).

Ushbu ichki protsessor arxitekturasini amalga oshirish "bo'l va zabt et" strategiyasiga asoslanadi. Boshqacha aytganda, bo'lim

Guruch. 1.13.

An'anaviy mikroprotsessorlarda bajarilgan hisoblash ishlarini bir Pentium yadrosi bo'yicha bir nechta Pentium ijro yadrolari orasida bo'lish orqali ko'p yadroli protsessor ma'lum vaqt oralig'ida ko'proq ishni bajarishi mumkin. Buning uchun dasturiy ta'minot bir nechta ijro yadrolari o'rtasida yuk taqsimotini qo'llab-quvvatlashi kerak. Ushbu funksionallik deyiladi parallelizm ip darajasida yoki tishli ishlov berishni tashkil qilish va uni qo'llab-quvvatlaydigan ilovalar va operatsion tizimlar (masalan, Microsoft Windows XP) ko'p oqimli deb ataladi.

Ko'p yadroli standart ilovalarning bir vaqtning o'zida ishlashiga ham ta'sir qiladi. Masalan, bitta protsessor yadrosi fonda ishlaydigan dastur uchun javobgar bo'lishi mumkin, antivirus dasturi esa ikkinchi yadroning resurslarini oladi. Amalda, ikki yadroli protsessorlar hisob-kitoblarni bir yadroli protsessorlarga qaraganda ikki baravar tez bajarmaydi: unumdorlikning oshishi sezilarli bo'lsa-da, bu dastur turiga bog'liq.

Birinchi ikki yadroli protsessorlar bozorda 2005 yilda paydo bo'ldi. Vaqt o'tishi bilan tobora ko'proq vorislar paydo bo'ldi. Shu sababli, "eski" ikki yadroli protsessorlar bugungi kunda jiddiy ravishda arzonlashdi. Ularni 600 dollardan boshlanadigan kompyuterlarda va 900 dollardan boshlanadigan noutbuklarda topish mumkin.Zamonaviy ikki yadroli chiplarga ega kompyuterlar “eski” chiplar bilan jihozlangan modellarga qaraganda taxminan 100 dollarga qimmat turadi. Ko'p yadroli protsessorlarning asosiy ishlab chiquvchilaridan biri Intel korporatsiyasi hisoblanadi.

Ikki yadroli chiplar paydo bo'lishidan oldin ishlab chiqaruvchilar bir nechta dasturlarni parallel ravishda ishga tushirish qobiliyatiga ega bo'lgan bir yadroli protsessorlarni taklif qilishdi. Ba'zi Pentium 4 seriyali protsessorlarida joriy jarayonning mantiqiy va jismoniy identifikatorlarini o'z ichiga olgan bayt qiymatini qaytaruvchi Hyper-Threading funksiyasi mavjud edi. Uni ikkita optimallashtirilgan mobil ijro yadrosidan iborat Dual-Core arxitekturasining salafi sifatida ko'rish mumkin. Dual-Core shuni anglatadiki, bitta yadro dasturni ishga tushirish yoki, masalan, virus faolligini tekshirish bilan band bo'lsa, boshqa yadro boshqa vazifalarni bajarish uchun mavjud bo'ladi, masalan, foydalanuvchi Internetda kezish yoki u bilan ishlash imkoniyatiga ega bo'ladi. elektron jadval. Protsessor bitta jismoniy yadroga ega bo'lsa-da, chip bir vaqtning o'zida ikkita dasturni bajarishi mumkin bo'lgan tarzda ishlab chiqilgan (1.14-rasm).

Boshqaruv paneli

Buyruqlar qatori interfeysi (yadro 0 va 1)

Marshrutlash (yadrolar 0 va 1)

Boshqaruv, ma'muriyat va texnik xizmat ko'rsatish (0 va 1 yadrolari)

Boshqaruv paneli apparati

Boshqaruv paneli monitoringi (yadro 0 va 1)

Guruch. 1.14. Ko'p ishlov berishdan foydalanish sxemasi

boshqaruv panelida

Operatsion tizim bunday chipni ikkita alohida protsessor sifatida taniydi. An'anaviy protsessorlar soat siklida 32 bitni qayta ishlaydi. Eng so'nggi chiplar bir soat siklida ikki barobar ko'p ma'lumotni qayta ishlashga muvaffaq bo'ladi, ya'ni 64 bit. Bu afzallik, ayniqsa, katta hajmdagi ma'lumotlarni qayta ishlashda (masalan, fotosuratlarni qayta ishlashda) seziladi. Ammo undan foydalanish uchun operatsion tizim va ilovalar 64 bitli ishlov berish rejimini qo'llab-quvvatlashi kerak.

Windows XP va Windows Vista ning maxsus ishlab chiqilgan 64 bitli versiyalarida ehtiyojga qarab 32 va 64 bitli dasturlar ishga tushiriladi.

Raqamli hisoblash texnikasining (KT) jadal rivojlanishi va uni qurish va loyihalash tamoyillari haqidagi fanning vujudga kelishi 20-asrning 40-yillarida elektronika va mikroelektronika KT ning texnik asosiga aylanganda va EHM sohasida erishilgan yutuqlardan boshlandi. EHM arxitekturasining (avvalgi nomi EHM) rivojlanishiga asos boʻldi sunʼiy intellekt.

Shu vaqtgacha, deyarli 500 yil davomida VT raqamlar ustida arifmetik amallarni bajarish uchun eng oddiy qurilmalarga qisqartirildi. 5 asr davomida ixtiro qilingan deyarli barcha qurilmalarning asosi o'nlik sanoq tizimining 10 raqamini tuzatish uchun mo'ljallangan tishli g'ildirak edi. Bunday g'ildiraklarga asoslangan o'n uch bitli o'nli qo'shish qurilmasining dunyodagi birinchi eskizi Leonardo da Vinchiga tegishli.

Haqiqiy amalga oshirilgan birinchi mexanik raqamli hisoblash qurilmasi buyuk frantsuz olimi Blez Paskalning "Paskalina" bo'lib, u o'nlik sonlarni qo'shish va ayirish uchun mo'ljallangan, tishli g'ildiraklardagi 6 (yoki 8) xonali qurilma edi (1642).

Paskalinadan 30 yil o'tgach, 1673 yilda Gotfrid Vilgelm Leybnitsning "arifmetik asbobi" paydo bo'ldi - arifmetik amallarni, jumladan, ko'paytirish va bo'lish uchun o'n ikki xonali o'nli qurilma.

18-asrning oxirida Frantsiyada raqamli hisoblash texnologiyasini yanada rivojlantirish uchun asosiy ahamiyatga ega bo'lgan ikkita voqea sodir bo'ldi. Bunday hodisalarga quyidagilar kiradi:

 Jozef Jakkardning perfokartalar yordamida to‘quv dastgohini dasturiy boshqarish ixtirosi;

 Gaspard de Proni tomonidan sonli hisob-kitoblarni uch bosqichga bo‘lgan hisoblash texnologiyasini ishlab chiqish: raqamli usulni ishlab chiqish, arifmetik amallar ketma-ketligi dasturini tuzish, tuzilganiga muvofiq raqamlar ustida arifmetik amallar yordamida haqiqiy hisoblarni amalga oshirish. dastur.

Keyinchalik bu innovatsiyalar ingliz Charlz Bebbij tomonidan qo'llanildi, u VT vositalarini rivojlantirishda sifat jihatidan yangi qadam tashladi - tuzilgan dastur bo'yicha hisob-kitoblarni qo'lda avtomatik bajarishga o'tish. U Analitik Dvigatel uchun loyihani ishlab chiqdi - dasturiy boshqaruvga ega mexanik universal raqamli kompyuter (1830-1846). Mashina beshta qurilmadan iborat edi: arifmetik (AU); saqlash (xotira); boshqaruv (UU); kirish (UVV); chiqish (UW).

Aynan shu qurilmalar 100 yildan keyin paydo bo'lgan birinchi kompyuterlarni tashkil etdi. Boshqaruv bloki tishli g'ildiraklar asosida qurilgan va ular ustida xotirani (minglab 50 bitli raqamlar uchun) amalga oshirish taklif qilingan. Ma'lumotlar va dasturlarni kiritish uchun perfokartalardan foydalanilgan. Hisoblashning taxminiy tezligi 1 soniyada qo'shish va ayirish, 1 daqiqada ko'paytirish va bo'lishdir. Arifmetik amallardan tashqari shartli o'tish buyrug'i ham mavjud edi.

Shuni ta'kidlash kerakki, mashinaning alohida qismlari yaratilgan bo'lsa-da, uning kattaligi tufayli butun mashinani yaratish mumkin emas edi. Buning uchun faqat 50 000 dan ortiq tishli g‘ildiraklar kerak bo‘ladi.Ixtirochi o‘zining analitik dvigatelini quvvatlantirish uchun bug‘ dvigatelidan foydalanishni rejalashtirgan.

1870 yilda (Bebbajning o'limidan bir yil oldin) ingliz matematigi Jevons dunyodagi birinchi "mantiqiy mashina" ni yaratdi, bu esa eng oddiy mantiqiy xulosalarni mexanizatsiyalash imkonini berdi.

Inqilobdan oldingi Rossiyada mantiqiy mashinalarning yaratuvchilari Ukrainadagi ta'lim muassasalarida ishlagan Pavel Dmitrievich Xrushchev (1849-1909) va Aleksandr Nikolaevich Shchukarev (1884-1936) edi.

Bebbijning ajoyib g'oyasini 1944 yilda AQShda birinchi rele-mexanik kompyuterni yaratgan amerikalik olim Xovard Eyken amalga oshirdi. Uning asosiy bloklari - arifmetik va xotira - tishli g'ildiraklarda bajarilgan. Agar Bebbij o'z davridan ancha oldinda bo'lgan bo'lsa, Ayken xuddi shu viteslardan foydalangan holda, Bebbij g'oyasini amalga oshirishda texnik jihatdan eskirgan echimlardan foydalangan.

Eslatib oʻtamiz, bundan oʻn yil avval, 1934-yilda nemis talabasi Konrad Zuze oʻzining bitiruv loyihasi ustida ishlayotib, dastur boshqaruviga ega raqamli kompyuter yaratishga qaror qilgan edi. Bu mashina dunyoda birinchi bo'lib ikkilik sanoq sistemasidan foydalangan. 1937 yilda Z1 mashinasi birinchi hisob-kitoblarni amalga oshirdi. Bu 64 raqamdan iborat xotiraga ega ikkilik 22-bitli suzuvchi nuqta edi va sof mexanik (tutqich) asosida ishladi.

O'sha 1937 yilda, dunyodagi birinchi mexanik ikkilik Z1 mashinasi ishlay boshlaganida, Jon Atanasov (tug'ilishi bo'yicha AQShda yashovchi bolgariyalik) dunyoda birinchi marta vakuum naychalaridan (300 ta naycha) foydalangan holda ixtisoslashtirilgan kompyuterni ishlab chiqishni boshladi.

1942-43 yillarda Angliyada Colossus kompyuteri yaratildi (Alan Tyuring ishtirokida). 2000 ta vakuumli trubadan tashkil topgan ushbu mashina nemis Vermaxtining radiogrammalarini ochish uchun mo'ljallangan edi. Zuse va Tyuringning asarlari sir bo'lganligi sababli, o'sha paytda ular haqida kam odam bilar edi va ular dunyoda hech qanday rezonans keltirmadi.

Faqat 1946 yilda AQSHda D.Mauchli va P.Ekert tomonidan elektron texnologiyadan foydalangan holda yaratilgan ENIAC kompyuteri (elektron raqamli integrator va kompyuter) haqida ma'lumot paydo bo'ldi. Mashinada 18 ming vakuum trubkasi ishlatilgan va u soniyada 3 mingga yaqin operatsiyani bajargan. Biroq, mashina o'nlik bo'lib qoldi va uning xotirasi atigi 20 so'z edi. Dasturlar RAMdan tashqarida saqlangan.

Deyarli bir vaqtning o'zida, 1949-52 yillarda. Angliya, Sovet Ittifoqi va AQSh olimlari (Moris Uilks, EDSAC kompyuteri, 1949 yil; Sergey Lebedev, MESM kompyuteri, 1951 yil; Isaak Bruk, M1 kompyuteri, 1952 yil; Jon Mauchli va Presper Ekkert, Jon fon Neuman kompyuteri "ADVAK", 1952 yil ), saqlangan dastur bilan kompyuter yaratdi.

Umuman olganda, bor besh avlod KOMPYUTER.

Birinchi avlod (1945-1954). ) elektron quvur texnologiyasining paydo bo'lishi bilan tavsiflanadi. Bu kompyuter texnologiyalarining paydo bo'lish davri. Birinchi avlod mashinalarining aksariyati eksperimental qurilmalar bo'lib, ma'lum nazariy tamoyillarni sinab ko'rish uchun qurilgan. Ushbu kompyuterlarning og'irligi va o'lchamlari ko'pincha alohida binolarni talab qiladigan darajada edi.

Informatika fanining asoschilari haqli ravishda axborot nazariyasini yaratuvchisi Klod Shennon, dasturlar va algoritmlar nazariyasini yaratgan matematik Alan Tyuring va haligacha asosini tashkil etuvchi hisoblash qurilmalari dizayni muallifi Jon fon Neymanlardir. ko'pchilik kompyuterlar. O'sha yillarda informatika bilan bog'liq yana bir yangi fan - kibernetika - asosiy axborot jarayonlaridan biri sifatida boshqaruv fani paydo bo'ldi. Kibernetika asoschisi amerikalik matematik Norbert Vinerdir.

Ikkinchi avlodda (1955-1964) Vakuum naychalari o'rniga tranzistorlar, xotira qurilmalari sifatida esa magnit yadrolar va magnit barabanlar - zamonaviy qattiq disklarning uzoq ajdodlari ishlatilgan. Bularning barchasi keyinchalik birinchi marta sotuvga chiqarila boshlangan kompyuterlarning hajmi va narxini keskin pasaytirish imkonini berdi.

Ammo bu davrning asosiy yutuqlari dasturlar sohasiga tegishli. Ikkinchi avlodda hozir operatsion tizim deb ataladigan narsa birinchi marta paydo bo'ldi. Shu bilan birga, birinchi yuqori darajadagi tillar - Fortran, Algol, Kobol ishlab chiqilgan. Ushbu ikkita muhim yaxshilanish kompyuter dasturlarini yozishni ancha oson va tezroq qildi.

Shu bilan birga, kompyuter dasturlari doirasi kengaydi. Endi kompyuter texnologiyalaridan foydalanish imkoniyatiga endi faqat olimlar ishonishlari mumkin emas edi, chunki kompyuterlar rejalashtirish va boshqarishda qo'llanilgan va ba'zi yirik firmalar hatto yigirma yil davomida bu jarayonni kutgan holda o'z hisoblarini kompyuterlashtirishni boshladilar.

IN uchinchi avlod (1965-1974) Birinchi marta integral mikrosxemalar qo'llanila boshlandi - bir yarim o'tkazgich kristalida (mikrosxemalar) qilingan o'nlab va yuzlab tranzistorlarning butun qurilmalari va to'plamlari. Shu bilan birga, yarimo'tkazgichli xotira paydo bo'ldi, u hozirgacha shaxsiy kompyuterlarda operativ xotira sifatida ishlatiladi.

Bu yillarda kompyuter ishlab chiqarish sanoat miqyosini egalladi. IBM birinchi bo'lib bir-biriga to'liq mos keladigan kompyuterlar seriyasini sotdi, ular eng kichigidan, kichkina shkafning o'lchamidan (ular hech qachon kichikroq narsa yasamagan edi), eng kuchli va qimmat modellargacha. O'sha yillarda eng keng tarqalgani IBM kompaniyasining System/360 oilasi bo'lib, uning asosida SSSRda ES seriyali kompyuterlar ishlab chiqilgan. 60-yillarning boshlarida birinchi mini-kompyuterlar paydo bo'ldi - kichik firmalar yoki laboratoriyalar uchun arzon bo'lgan kichik, kam quvvatli kompyuterlar. Mini-kompyuterlar prototiplari faqat 70-yillarning o'rtalarida chiqarilgan shaxsiy kompyuterlar uchun birinchi qadam edi.

Shu bilan birga, bitta mikrosxemaga mos keladigan elementlar va ular orasidagi ulanishlar soni doimiy ravishda o'sib bordi va 70-yillarda integral mikrosxemalar allaqachon minglab tranzistorlarni o'z ichiga olgan.

1971 yilda Intel birinchi mikroprotsessorni chiqardi, u endigina paydo bo'lgan ish stoli kalkulyatorlari uchun mo'ljallangan. Ushbu ixtiro keyingi o'n yillikda haqiqiy inqilob yaratishga mo'ljallangan edi. Mikroprotsessor zamonaviy shaxsiy kompyuterning asosiy komponentidir.

Yigirmanchi asrning 60-70-yillari oxirida (1969) zamonaviy Internet prototipi bo'lgan birinchi global ARPA kompyuter tarmog'i paydo bo'ldi. Xuddi shu 1969 yilda Unix operatsion tizimi va C dasturlash tili bir vaqtning o'zida paydo bo'ldi, bu dasturiy ta'minot olamiga katta ta'sir ko'rsatdi va hali ham o'zining etakchi mavqeini saqlab kelmoqda.

To'rtinchi avlod (1975-1985) informatika fanidagi fundamental yangiliklarning kamayishi bilan tavsiflanadi. Taraqqiyot, asosan, allaqachon ixtiro qilingan va o'ylab topilgan narsalarni rivojlantirish yo'lida, birinchi navbatda, quvvatni oshirish va elementlar bazasi va kompyuterlarning o'zini miniatyuralashtirish orqali.

To'rtinchi avlodning eng muhim yangiligi 80-yillarning boshlarida shaxsiy kompyuterlarning paydo bo'lishidir. Shaxsiy kompyuterlar tufayli hisoblash texnologiyalari haqiqatan ham keng tarqalmoqda va hamma uchun ochiq bo'lmoqda. Shaxsiy va minikompyuterlar hisoblash quvvati bo‘yicha hali ham yirik mashinalardan ortda qolayotganiga qaramay, foydalanuvchilarning grafik interfeyslari, yangi periferik qurilmalar va global tarmoqlar kabi innovatsiyalarning asosiy ulushi aynan shu texnologiyaning paydo bo‘lishi va rivojlanishi bilan bog‘liq.

Katta kompyuterlar va superkompyuterlar, albatta, rivojlanishda davom etmoqda. Ammo endi ular avvalgidek kompyuter maydonida hukmronlik qilishmaydi.

To'rt avlod kompyuter texnologiyalarining ba'zi xususiyatlari Jadvalda keltirilgan. 1.1.

1.1-jadval

Hisoblash avlodlari

Beshinchi avlod (1986 yildan hozirgi kungacha) ko'p jihatdan 1981 yilda nashr etilgan kompyuterlar sohasidagi ilmiy tadqiqotlar bo'yicha Yaponiya qo'mitasi ishining natijalari bilan belgilanadi. Ushbu loyihaga muvofiq, beshinchi avlod kompyuterlari va hisoblash tizimlari eng yangi texnologiyalardan foydalangan holda arzon narxlardagi yuqori unumdorlik va ishonchlilikdan tashqari, quyidagi sifat jihatidan yangi funktsional talablarga javob berishi kerak:

 ovozli kiritish/chiqarish tizimlarini, shuningdek, tabiiy tillardan foydalangan holda interaktiv axborotni qayta ishlashni joriy etish orqali kompyuterlardan foydalanish qulayligini ta’minlash;

 o‘rganish, assotsiativ tuzilmalar va mantiqiy xulosalar chiqarish imkoniyatini ta’minlash;

 tabiiy tillardagi dastlabki talablar spetsifikatsiyalari bo‘yicha dasturlar sintezini avtomatlashtirish orqali dasturiy ta’minotni yaratish jarayonini soddalashtirish;

 turli ijtimoiy muammolarni qondirish uchun kompyuter texnikasining asosiy xarakteristikalari va unumdorlik sifatlarini yaxshilash, EHMlarning foyda-xarajat nisbati, tezligi, yengilligi va ixchamligini yaxshilash;

 turli xil hisoblash uskunalari, ilovalarga yuqori moslashish va ishlashda ishonchlilik bilan ta'minlash.

Hozirgi vaqtda neyron biologik tizimlar arxitekturasini modellashtiruvchi juda koʻp (oʻn minglab) oddiy mikroprotsessorlarning taqsimlangan tarmogʻi boʻlgan massiv parallellik va neyron tuzilishga ega optoelektron kompyuterlarni yaratish boʻyicha jadal ishlar olib borilmoqda.

Antik davrdan hozirgi kungacha bo'lgan hisoblash qurilmalari va qurilmalari

Hisoblash texnikasi rivojlanishining asosiy bosqichlari quyidagilardan iborat: Qo'llanma - 17-asrgacha, Mexanik - 17-asrning o'rtalaridan, Elektromexanik - 19-asrning 90-yillaridan, Elektron - 20-asrning 40-yillaridan.

Qo'l davri insoniyat sivilizatsiyasining boshida boshlangan.

Har qanday faoliyatda inson o'z imkoniyatlarini kengaytirish va mehnatni osonlashtirish uchun doimo turli xil vositalar, qurilmalar va asboblarni ixtiro qilgan va yaratgan.

Savdoning rivojlanishi bilan hisob-kitobga ehtiyoj paydo bo'ldi. Ko'p asrlar oldin, turli xil hisob-kitoblarni amalga oshirish uchun odamlar avval o'z barmoqlarini, keyin toshlar, tayoqlar, tugunlar va boshqalarni ishlata boshladilar. Ammo vaqt o'tishi bilan uning oldida turgan vazifalar murakkablashdi va unga bu muammolarni hal qilishda yordam beradigan usullarni topish, asboblarni ixtiro qilish zarurati paydo bo'ldi.

Hisob-kitoblarni osonlashtirgan birinchi qurilmalardan biri (miloddan avvalgi V asr) maxsus taxta bo'lib, keyinchalik abak (yunoncha "hisoblash taxtasi" dan) deb nomlangan. Undagi hisob-kitoblar suyaklar yoki toshlarni bronza, tosh, fil suyagi va boshqalardan yasalgan taxtalarning chuqurchalariga siljitish orqali amalga oshirildi. Gretsiyada abak miloddan avvalgi 5-asrda mavjud edi. e. Bir truba birliklarga, ikkinchisi o'nlab va hokazolarga to'g'ri keldi. Agar biron bir truba ichida 10 dan ortiq tosh to'plangan bo'lsa, ular olib tashlanadi va keyingi raqamga bitta tosh qo'shiladi. Rimliklar abakni takomillashtirdilar, oluklar va toshlardan marmar taxtalarga o'yilgan oluklar va marmar to'plarga o'tishdi. Uning yordami bilan qo'shish va ayirishning eng oddiy matematik amallarini bajarish mumkin edi.

Abakning Xitoy navi - suanpan - milodiy VI asrda paydo bo'lgan; Soroban - 15-16-asrlarda Yaponiyaga olib kelingan Xitoy suanpanidan olingan yapon abakusi. XVI asr - O'nlik sanoq tizimiga ega ruscha abak yaratilmoqda. Asrlar davomida ular sezilarli o'zgarishlarga duch keldi, ammo ular 20-asrning 80-yillarigacha foydalanishda davom etdi.

17-asr boshlarida shotland matematigi J.Napier sanashga inqilobiy taʼsir koʻrsatuvchi logarifmlarni kiritdi. U ixtiro qilgan slayd qoidasi o'n besh yil oldin muvaffaqiyatli qo'llanilib, muhandislarga 360 yildan ortiq xizmat qilgan. Bu, shubhasiz, avtomatlashtirish davridagi qo'lda hisoblash vositalarining toj yutug'idir.

17-asrda mexanikaning rivojlanishi hisoblashning mexanik usulidan foydalangan holda hisoblash asboblari va asboblarini yaratishning asosiy sharti bo'ldi. Mexanik qurilmalar orasida qo'shish mashinalari (ular qo'shish va ayirish mumkin), ko'paytirish moslamasi (ular ko'payadi va bo'linadi), vaqt o'tishi bilan ular bittaga birlashtiriladi - qo'shish mashinasi (ular barcha 4 arifmetik amalni bajarishi mumkin).

Yorqin italiyalik Leonardo da Vinchi (1452-1519) kundaliklarida bizning davrimizda bir qator chizmalar allaqachon topilgan bo'lib, ular 13 bitli o'nlik sonlarni qo'shishga qodir bo'lgan tishli g'ildiraklardagi yig'ish kompyuterining eskizi bo'lib chiqdi. . O'sha uzoq yillarda, ajoyib olim, ehtimol, hisob-kitoblarni amalga oshirish ishini osonlashtiradigan qurilmalarni yaratish zarurligini tushungan Yerdagi yagona odam edi. Biroq, bunga ehtiyoj shunchalik kichik edi (aniqrog'i, u umuman yo'q edi!), Leonardo da Vinchi vafotidan atigi yuz yil o'tgach, yana bir yevropalik topildi - nemis olimi Vilgelm Shikard (1592-1636). ), tabiiyki, buyuk italiyalikning kundaliklarini o'qimagan - bu muammoni hal qilishni taklif qilgan. Shikkardni olti xonali oʻnlik sonlarni yigʻish va koʻpaytirish uchun hisoblash mashinasini yaratishga undagan sabab uning polshalik astronom J.Kepler bilan tanishishi edi. Buyuk astronomning asosan hisob-kitoblar bilan bog'liq bo'lgan ishi bilan tanishib, Shickard unga qiyin ishida yordam berish g'oyasidan ilhomlangan. Unga 1623 yilda yuborilgan xatida u mashinaning chizmasini beradi va uning qanday ishlashini aytadi.

Bunday mexanizmlarning birinchi misollaridan biri nemis matematigi Vilgelm Shikardning "sanoq soati" edi. 1623 yilda u birinchi avtomatik kalkulyatorga aylangan mashinani yaratdi. Shickardning mashinasi olti xonali sonlarni qo‘shish va ayirish, to‘lganida qo‘ng‘iroqni jiringlashi mumkin edi. Afsuski, tarix avtomobilning keyingi taqdiri haqida ma'lumotni saqlab qolmagan.

Leonardo da Vinchi va Vilgelm Shikkardning ixtirolari faqat bizning davrimizda ma'lum bo'ldi. Ular o'z zamondoshlariga noma'lum edi.

Birinchi kompyuterlarning eng mashhuri 1642 yilda Paskalina modelini yaratgan Blez Paskalning yig'ish mashinasi edi - sakkiz xonali raqamlar uchun mashina qo'shish. B. Paskal soliq yig'uvchi va ko'pincha uzoq va zerikarli hisob-kitoblarni amalga oshirishga majbur bo'lgan otasining ishini kuzatib, 19 yoshida Paskalinani yaratishga kirishdi. Va uning yagona maqsadi uning ishida yordam berish edi.

1673 yilda nemis matematigi Leybnits birinchi arifmometrni yaratdi, bu unga to'rtta arifmetik amalni bajarishga imkon berdi. “...Mening mashinam ketma-ket qo‘shish va ayirish usullariga murojaat qilmasdan, ulkan sonlarni bir zumda ko‘paytirish va bo‘lishni amalga oshirish imkonini beradi”, deb yozadi V.Leybnits do‘stlaridan biriga. Leybnits mashinasi ko'pgina Evropa mamlakatlarida ma'lum edi.

Hisob-kitoblar printsipi muvaffaqiyatli bo'ldi, keyinchalik model turli mamlakatlarda turli olimlar tomonidan qayta-qayta takomillashtirildi.

1881 yildan esa XX asrning oltmishinchi yillarigacha amaliy hisob-kitoblar uchun foydalanilgan qo'shish mashinalarining seriyali ishlab chiqarilishi tashkil etildi.

Eng mashhur ommaviy ishlab chiqarilgan model 1900 yilda o'z nomini olgan Rossiyada ishlab chiqarilgan Feliks qo'shish mashinasi edi. Parijdagi xalqaro ko'rgazmada oltin medal.

Shuningdek, mexanik davrga Babidgening analitik mashinalarining nazariy ishlanmalari ham kiritilgan bo'lib, ular mablag' etishmasligi tufayli amalga oshirilmagan. Nazariy ishlanmalar 1920-1971 yillarga to‘g‘ri keladi. Analitik dvigatel dasturni boshqarish printsipidan foydalanadigan va har qanday algoritmni hisoblash uchun mo'ljallangan birinchi mashina bo'lishi kerak edi, kirish-chiqarish perfokartalar yordamida rejalashtirilgan edi, u bug 'dvigatelida ishlashi kerak edi. Analitik dvigatel quyidagi to'rtta asosiy qismdan iborat edi: dastlabki, oraliq va natijaviy ma'lumotlarni saqlash birligi (ombor - xotira); ma'lumotlarni qayta ishlash birligi (tegirmon - arifmetik qurilma); hisoblash ketma-ketligini boshqarish bloki (boshqaruv moslamasi); Dastlabki ma'lumotlarni kiritish va natijalarni chop etish uchun blok (kirish / chiqarish qurilmalari), keyinchalik barcha zamonaviy kompyuterlarning tuzilishi uchun prototip bo'lib xizmat qildi. Ledi Ada Lavleys (ingliz shoiri Jorj Bayronning qizi) ingliz olimi bilan bir vaqtda ishlagan. U mashina uchun birinchi dasturlarni ishlab chiqdi, ko'plab g'oyalarni ilgari surdi va bugungi kungacha saqlanib qolgan bir qator tushunchalar va atamalarni kiritdi. Grafinya Lavleys birinchi kompyuter dasturchisi hisoblanadi va ADA dasturlash tili uning nomi bilan atalgan. Loyiha amalga oshirilmagan bo'lsa-da, u olimlar tomonidan keng tanildi va yuqori baholandi. Charlz Babidj o'z davridan bir asr oldinda edi.

Davomi bor…

Qadim zamonlardan boshlab har doim ham odamlar hisoblashlari kerak edi. Avvaliga ular o'zlarining barmoqlari yoki toshlari yordamida hisoblashgan. Biroq, ko'p sonli oddiy arifmetik operatsiyalar ham inson miyasi uchun qiyin. Shu sababli, qadimgi davrlarda hisoblash uchun eng oddiy asbob ixtiro qilingan - O'rta er dengizi mamlakatlarida 15 asrdan ko'proq vaqt oldin ixtiro qilingan abak. Zamonaviy hisoblarning ushbu prototipi tayoqlarga bog'langan dominolar to'plami bo'lib, savdogarlar tomonidan ishlatilgan.

Arifmetik ma'noda abak novdalari o'nli kasrlarni ifodalaydi. Birinchi tayoqdagi har bir dominoning qiymati 1 ga, ikkinchi tayoqchada - 10, uchinchi tayoqda - 100 va hokazo. 17-asrga qadar abak deyarli yagona hisoblash asbobi bo'lib qoldi.

Rossiyada rus abakusi deb ataladigan narsa 16-asrda paydo bo'lgan. Ular o‘nlik sanoq sistemasiga asoslangan va arifmetik amallarni tez bajarish imkonini beradi (6-rasm).

Guruch. 6. Abak

1614 yilda matematik Jon Nepier logarifmlarni ixtiro qildi.

Logarifm - bu boshqa berilgan sonni olish uchun raqamni ko'tarish kerak bo'lgan ko'rsatkich (logarifmning asosi). Neyperning kashfiyoti shundan iboratki, har qanday sonni shu tarzda ifodalash mumkin va har qanday ikki sonning logarifmlari yig‘indisi shu sonlar ko‘paytmasining logarifmasiga teng bo‘ladi. Bu ko'paytirish amalini oddiyroq qo'shish harakatiga qisqartirish imkonini berdi. Neyper logarifmlar jadvallarini yaratdi. Ikki raqamni ko'paytirish uchun ushbu jadvalda ularning logarifmlarini ko'rib chiqish, ularni qo'shish va teskari jadvalda ushbu yig'indiga mos keladigan sonni - antilogarifmlarni topish kerak. Ushbu jadvallar asosida 1654 yilda R. Bissakar va 1657 yilda mustaqil ravishda S. Partridge to'rtburchaklar slayd qoidasini ishlab chiqdi: 20-asrning o'rtalariga qadar muhandisning asosiy hisoblash qurilmasi (7-rasm).

Guruch. 7. Slayd qoidasi

1642 yilda Blez Paskal o'nlik sanoq sistemasidan foydalangan holda mexanik qo'shish mashinasini ixtiro qildi. Har bir o'nlik kasr 0 dan 9 gacha raqamlarni ko'rsatadigan o'nta tishli g'ildirak bilan ifodalangan. Hammasi bo'lib 8 ta g'ildirak bor edi, ya'ni Paskal mashinasi 8 bitli edi.

Biroq, raqamli hisoblashda o'nlik sanoq tizimi emas, balki ikkilik sanoq tizimi g'alaba qozondi. Buning asosiy sababi shundaki, tabiatda ikkita barqaror holatga ega bo'lgan ko'plab hodisalar mavjud, masalan, "yoqish / o'chirish", "kuchlanish bor / kuchlanish yo'q", "noto'g'ri bayonot / haqiqiy bayonot" o'nta barqaror holat. Nima uchun o'nli sanoq sistemasi juda keng tarqalgan? Ha, oddiygina odamning ikki qo'lida o'n barmog'i borligi sababli va ulardan oddiy aqliy hisoblash uchun foydalanish qulay. Ammo elektron hisoblashda elementlarning faqat ikkita barqaror holati va oddiy qo‘shish va ko‘paytirish jadvallari mavjud bo‘lgan ikkilik sanoq sistemasidan foydalanish ancha oson. Zamonaviy raqamli hisoblash mashinalarida - kompyuterlarda ikkilik tizim nafaqat hisoblash operatsiyalari bajarilishi kerak bo'lgan raqamlarni yozish uchun, balki ushbu hisob-kitoblar va hatto butun operatsiyalar dasturlari uchun buyruqlarning o'zini yozish uchun ham qo'llaniladi. Bunda kompyuterda barcha hisob-kitoblar va amallar ikkilik sonlar ustidagi eng oddiy arifmetik amallarga qisqartiriladi.

Ikkilik sistemaga birinchilardan bo'lib qiziqish bildirganlardan biri buyuk nemis matematigi Gotfrid Leybnits edi. 1666 yilda, yigirma yoshida, "Kombinatorika san'ati to'g'risida" asarida u har qanday fikrni aniq rasmiy bayonotlarga qisqartirishga imkon beradigan umumiy usulni ishlab chiqdi. Bu mantiqni (Leybnits uni tafakkur qonunlari deb atagan) so'zlar sohasidan matematika sohasiga o'tkazish imkoniyatini ochdi, bu erda ob'ektlar va bayonotlar o'rtasidagi munosabatlar aniq va aniq belgilanadi. Shunday qilib, Leybnits formal mantiqning asoschisi edi. U ikkilik sanoq sistemasini tadqiq qildi. Shu bilan birga, Leybnits unga ma'lum bir mistik ma'noni berdi: u 1 raqamini Xudo bilan, 0 raqamini esa bo'shlik bilan bog'ladi. Bu ikki raqamdan, uning fikricha, hamma narsa sodir bo'ldi. Va bu ikki raqam yordamida siz har qanday matematik tushunchani ifodalashingiz mumkin. Leybnits birinchi bo'lib ikkilik tizim universal mantiqiy tilga aylanishi mumkin degan fikrni ilgari surdi.

Leybnits "universal fan" yaratishni orzu qilgan. U eng oddiy tushunchalarni ajratib ko'rsatishni xohladi, ularning yordami bilan ma'lum qoidalarga muvofiq, har qanday murakkablikdagi tushunchalarni shakllantirish mumkin. U har qanday fikrni matematik formulalar shaklida yozib olish mumkin bo'lgan universal til yaratishni orzu qilgan. Men aksiomalardan teoremalarni chiqaradigan mashina haqida, mantiqiy bayonotlarni arifmetiklarga aylantirish haqida o'yladim. 1673-yilda u qo‘shishning yangi turini – mexanik kalkulyatorni yaratdi, u nafaqat sonlarni qo‘shish va ayirish, balki ko‘paytirish, bo‘lish, kattalashtirish, kvadrat va kub ildizlarni ajratib olish imkonini beradi. Ikkilik sanoq sistemasidan foydalanilgan.

Umumjahon mantiqiy til 1847 yilda ingliz matematigi Jorj Bul tomonidan yaratilgan. U takliflar hisobini ishlab chiqdi, keyinchalik uning sharafiga mantiqiy algebra deb nomlandi. Bu matematikaning qattiq tiliga tarjima qilingan rasmiy mantiqni ifodalaydi. Mantiqiy algebra formulalari tashqi ko'rinishi bo'yicha bizga maktabdan tanish bo'lgan algebra formulalariga o'xshaydi. Biroq, bu o'xshashlik nafaqat tashqi, balki ichkidir. Mantiqiy algebra butunlay teng algebra bo'lib, uni yaratish jarayonida qabul qilingan qonunlar va qoidalar to'plamiga bo'ysunadi. Bu har qanday ob'ektga - raqamlar, harflar va jumlalar uchun qo'llaniladigan yozuv tizimi. Ushbu tizimdan foydalanib, siz to'g'ri yoki noto'g'ri isbotlanishi kerak bo'lgan har qanday bayonotni kodlashingiz va keyin ularni matematikada oddiy raqamlar kabi boshqarishingiz mumkin.

Jorj Bul (1815–1864) - ingliz matematigi va mantiqi, matematik mantiq asoschilaridan biri. Mantiq algebrasini ishlab chiqdi ("Mantiqning matematik tahlili" (1847) va "Tafakkur qonunlarini o'rganish" (1854) asarlarida).

Amerikalik matematik Charlz Pirs mantiqiy algebraning tarqalishida va uning rivojlanishida katta rol o'ynadi.

Charlz Pirs (1839–1914) amerikalik faylasuf, mantiqchi, matematik va tabiatshunos olim boʻlib, matematik mantiq boʻyicha oʻz ishlari bilan tanilgan.

Mantiq algebrasida ko'rib chiqish predmeti deb atalmish bayonotlar, ya'ni. to'g'ri yoki noto'g'ri deb aytish mumkin bo'lgan har qanday bayonotlar: "Omsk - Rossiyadagi shahar", "15 - juft raqam". Birinchi bayonot to'g'ri, ikkinchisi noto'g'ri.

VA, OR, IF...THEN, NOT inkorlari yordamida sodda gaplardan olingan murakkab gaplar ham rost yoki yolg‘on bo‘lishi mumkin. Ularning haqiqati faqat ularni tashkil etuvchi oddiy gaplarning haqiqat yoki yolg'onligiga bog'liq, masalan: "Agar tashqarida yomg'ir yog'masa, siz sayr qilishingiz mumkin". Mantiqiy algebraning asosiy vazifasi bu bog'liqlikni o'rganishdir. Mantiqiy amallar oddiylardan murakkab gaplar tuzish imkonini beradi: inkor (EMAS), birikma (VA), diszyunksiya (OR) va boshqalar.

1804 yilda J. Jakkard katta naqshli matolarni ishlab chiqarish uchun to'quv mashinasini ixtiro qildi. Ushbu naqsh butun perfokartalar - kartondan yasalgan to'rtburchaklar kartalar yordamida dasturlashtirilgan. Ularda naqsh haqidagi ma'lumotlar ma'lum bir tartibda joylashgan teshiklarni (teshilishlarni) teshish orqali qayd etilgan. Mashina ishlaganda, bu perfokartalar maxsus pinlar yordamida sezilgan. Aynan shu mexanik usulda dasturlashtirilgan mato naqshini to'qish uchun ulardan ma'lumot o'qildi. Jakkard mashinasi XX asrda yaratilgan kompyuter tomonidan boshqariladigan mashinalarning prototipi edi.

1820 yilda Tomas de Kolmar ko'paytirish va bo'lish qobiliyatiga ega bo'lgan birinchi tijorat qo'shish mashinasini yaratdi. 19-asrdan boshlab murakkab hisob-kitoblarni bajarishda mashinalarni qo'shish keng tarqaldi.

1830 yilda Charlz Bebbij inson aralashuvisiz hisob-kitoblarni amalga oshirishi kerak bo'lgan universal analitik dvigatelni yaratishga harakat qildi. Buning uchun unga qalin qog'ozdan yasalgan perfokartalarga ma'lum tartibda qilingan teshiklardan foydalangan holda oldindan yozib olingan dasturlar kiritildi ("teshilish" so'zi "qog'oz yoki kartondagi teshiklarni teshish" degan ma'noni anglatadi). Bebbajning analitik dvigateli uchun dasturlash tamoyillari 1843 yilda shoir Bayronning qizi Ada Lavleys tomonidan ishlab chiqilgan.

Guruch. 8. Charlz Bebbij

Guruch. 9. Ada Lavleys

Analitik vosita ma'lumotlarni va hisob-kitoblarning oraliq natijalarini eslab qolishi, ya'ni xotiraga ega bo'lishi kerak. Ushbu mashina uchta asosiy qismdan iborat bo'lishi kerak edi: viteslar (xotira) yordamida terilgan raqamlarni saqlash uchun qurilma, raqamlar bilan ishlash uchun qurilma (arifmetik birlik) va perfokartalardan foydalangan holda raqamlarni boshqarish moslamasi (dasturni boshqarish moslamasi). Analitik dvigatelni yaratish bo'yicha ishlar tugallanmagan, ammo undagi g'oyalar 20-asrda birinchi kompyuterlarni yaratishga yordam berdi (ingliz tilidan tarjima qilingan bu so'z "kalkulyator" degan ma'noni anglatadi).

1880 yilda V.T. Rossiyada Odner tishli g'ildiraklar bilan mexanik qo'shish mashinasini yaratdi va 1890 yilda uni ommaviy ishlab chiqarishni boshladi. Keyinchalik, u XX asrning 50-yillarigacha "Feliks" nomi bilan ishlab chiqarilgan (11-rasm).

Guruch. 10. V.T. Odner

Guruch. 11. Mexanik qo'shish mashinasi "Felix"

1888 yilda Herman Xollerit (12-rasm) birinchi elektromexanik hisoblash mashinasini - tabulatorni yaratdi, unda perfokartalarda bosilgan ma'lumotlar (13-rasm) elektr toki bilan shifrlangan. Ushbu mashina AQSh aholini ro'yxatga olish uchun hisoblash vaqtini bir necha bor qisqartirish imkonini berdi. 1890 yilda Xolleritning ixtirosi birinchi marta 11-Amerika aholini ro'yxatga olishda qo'llanildi. Ilgari 500 nafar xodim 7 yil davomida bajargan ishni Xollerit va 43 ta tabulatorda 43 yordamchi bir oy ichida yakunladi.

1896 yilda Hollerith Tabulating Machine Co deb nomlangan kompaniyaga asos soldi. 1911 yilda ushbu kompaniya statistik ma'lumotlarni qayta ishlashni avtomatlashtirishga ixtisoslashgan yana ikkita kompaniya bilan birlashtirildi va 1924 yilda o'zining zamonaviy nomini oldi IBM (International Business Machines). kompyuterlar va dasturiy ta'minot, global axborot tarmoqlari provayderi. IBM asoschisi 1914 yilda kompaniyaga rahbarlik qilgan, asosan IBM korporatsiyasini yaratgan va uni 40 yildan ortiq boshqargan Tomas Uotson Sr. 1950-yillarning o'rtalaridan boshlab IBM global kompyuter bozorida etakchi o'rinni egalladi. 1981 yilda kompaniya o'zining birinchi shaxsiy kompyuterini yaratdi va u sanoat standartiga aylandi. 1980-yillarning oʻrtalariga kelib IBM jahondagi elektron kompyuterlar ishlab chiqarishining qariyb 60% ni nazorat qildi.

Guruch. 12. Tomas Uotson Sr.

Guruch. 13. Herman Xollerit

19-asrning oxirida teshilgan lenta ixtiro qilindi - qog'oz yoki tsellyuloid plyonka, unda ma'lumotlar teshiklar to'plami shaklida musht bilan qo'llaniladi.

1892 yilda T. Lanston tomonidan ixtiro qilingan matn terish mashinasi monotipda keng teshilgan qog'oz lentasi ishlatilgan. Monotip ikkita mustaqil qurilmadan iborat edi: klaviatura va quyma apparati. Klaviatura shtamplangan lentada matn terish dasturini tuzish uchun xizmat qilgan, quyma mashinasi esa klaviaturada avval maxsus tipografik qotishma - gartdan tuzilgan dasturga muvofiq terish ishlarini bajargan.

Guruch. 14. Perfokarta

Guruch. 15. Delikli lentalar

Yozuvchi klaviaturaga o‘tirdi, musiqa stendida ro‘parasida turgan matnga qaradi va tegishli tugmachalarni bosdi. Harf tugmalaridan biriga urilganda, zarb mexanizmining ignalari qog'oz lentasidagi teshiklarning kod kombinatsiyasini teshish uchun siqilgan havodan foydalangan. Bu kombinatsiya berilgan harf, belgi yoki ular orasidagi bo'shliqqa to'g'ri keldi. Kalitga har bir zarbadan so'ng, qog'oz tasmasi bir qadam - 3 mm siljiydi. Teshilgan qog'ozdagi har bir gorizontal qatordagi teshiklar bitta harf, belgi yoki ular orasidagi bo'shliqqa to'g'ri keladi. Teshilgan qog'oz lentasining tayyor (teshilgan) g'altagi quyish mashinasiga o'tkazildi, unda siqilgan havo yordamida undagi kodlangan ma'lumotlar zarb qilingan qog'oz lentasidan o'qilib, avtomatik ravishda harflar to'plami ishlab chiqarildi. Shunday qilib, monotip texnologiya tarixidagi birinchi kompyuter tomonidan boshqariladigan mashinalardan biridir. U issiq tipdagi matn terish mashinasi sifatida tasniflangan va vaqt o'tishi bilan birinchi navbatda fotomatbaa, keyin esa elektron terishga o'tgan.

Monotipdan biroz oldinroq, 1881 yilda pianola (yoki fonola) ixtiro qilingan - pianinoni avtomatik ravishda chalish uchun asbob. U siqilgan havo yordamida ham ishlagan. Pianolada oddiy pianino yoki royalning har bir tugmasi uni uradigan bolg'aga to'g'ri keladi. Barcha bolg'alar birgalikda pianino klaviaturasiga biriktirilgan qarshi klaviaturani tashkil qiladi. Rolikga o'ralgan keng qog'ozli teshilgan lenta pianolaga kiritilgan. Teshilgan lentadagi teshiklar pianinochi o'ynayotganda oldindan qilingan - bular o'ziga xos "notalar". Pianola ishlaganda, teshilgan qog'oz lenta bir rolikdan ikkinchisiga o'raladi. Unda yozilgan ma'lumotlar pnevmatik mexanizm yordamida o'qiladi. U zarb qilingan lentadagi teshiklarga mos keladigan bolg'achalarni faollashtiradi, bu esa ularning tugmachalarga urilishiga va pianinochining ijrosini takrorlashga olib keladi. Shunday qilib, pianola ham dastur bilan boshqariladigan mashina edi. Saqlangan teshilgan pianino tasmalari tufayli bastakor A.N. Skryabin. Pianoladan taniqli bastakor va pianinochilar Rubinshteyn, Paderewski, Busoni foydalangan.

Keyinchalik elektr kontaktlari - metall cho'tkalar yordamida teshikli lenta va perfokartalardan ma'lumot o'qildi, ular teshik bilan aloqa qilganda elektr zanjirini yopdi. Keyin cho'tkalar fotosellar bilan almashtirildi va ma'lumotni o'qish optik, kontaktsiz bo'ldi. Birinchi raqamli kompyuterlarda ma'lumotlar shunday yozilgan va o'qilgan.

Mantiqiy operatsiyalar kundalik hayot bilan chambarchas bog'liq.

Ikkita kirish uchun bitta OR elementidan, ikkita kirish uchun ikkita AND elementidan va bitta YO'Q elementidan foydalanib, ikkita bir xonali ikkilik sonlarni ikkilik qo'shish amalini bajarishga qodir bo'lgan ikkilik yarim qo'shimchaning mantiqiy sxemasini qurishingiz mumkin (ya'ni, ikkilik arifmetika qoidalari):

0 +0 =0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=0. Bunda u tashish bitini ajratadi.

Biroq, bunday sxema uchinchi kirishni o'z ichiga olmaydi, unga ikkilik sonlar yig'indisining oldingi bitidan uzatish signali qo'llanilishi mumkin. Shuning uchun, yarim qo'shimchalar faqat ko'p bitli ikkilik sonlarni yig'ish uchun mantiqiy sxemaning eng kam ahamiyatli bitida qo'llaniladi, bu erda oldingi ikkilik bitdan uzatish signali bo'lishi mumkin emas. To'liq ikkilik qo'shgich oldingi ikkilik bitlardagi qo'shilishdan olingan tashish signallarini hisobga olgan holda ikkita ko'p bitli ikkilik sonlarni qo'shadi.

Ikkilik qo'shimchalarni kaskadda ulash orqali siz har qanday raqamlar soniga ega bo'lgan ikkilik raqamlar uchun mantiqiy qo'shimchalar sxemasini olishingiz mumkin.

Ba'zi o'zgartirishlar bilan bu mantiqiy sxemalar ikkilik sonlarni ayirish, ko'paytirish va bo'lish uchun ham qo'llaniladi. Ularning yordami bilan zamonaviy kompyuterlarning arifmetik qurilmalari qurildi.

1937-yilda Jorj Stibitz (16-rasm) oddiy elektromexanik relelardan binar qo'shimchani yaratdi - ikkilik kodda raqamlarni qo'shish operatsiyasini bajarishga qodir qurilma. Bugungi kunga kelib esa ikkilik qo‘shiluvchi har qanday kompyuterning asosiy komponentlaridan biri, uning arifmetik qurilmasining asosi hisoblanadi.

Guruch. 16. Jorj Stibits

1937-1942 yillarda Jon Atanasoff (17-rasm) vakuum naychalarida ishlaydigan birinchi kompyuterning modelini yaratdi. Ikkilik sanoq sistemasidan foydalanilgan. Ma'lumotlarni kiritish va hisoblash natijalarini chiqarish uchun perfokartalardan foydalanilgan. Ushbu mashina ustida ish 1942 yilda deyarli yakunlandi, ammo urush tufayli keyingi moliyalashtirish to'xtatildi.

Guruch. 17. Jon Atanasoff

1937 yilda Konrad Zuse (12-rasm) elektromexanik relelar asosida o'zining birinchi Z1 kompyuterini yaratdi. Dastlabki ma'lumotlar unga klaviatura yordamida kiritildi va hisob-kitoblar natijasi ko'plab lampochkali panelda ko'rsatildi. 1938 yilda K. Zuse takomillashtirilgan Z2 modelini yaratdi. Unga shtamplangan lenta yordamida dasturlar kiritildi. U ishlatilgan 35 mm fotografik plyonkada teshiklarni teshish orqali qilingan. 1941-yilda K.Zuse ikkilik sanoq sistemasi asosida ishlaydigan Z3, keyinchalik Z4 kompyuterini qurdi. Ular samolyotlar va raketalarni yaratishda hisob-kitoblar uchun ishlatilgan. 1942 yilda Konrad Zuse va Helmut Shrayer Z3 ni elektromexanik relelardan vakuumli quvurlarga aylantirish g'oyasini o'ylab topdilar. Bunday mashina 1000 marta tezroq ishlashi kerak edi, lekin uni yaratishning iloji bo'lmadi - urush to'sqinlik qildi.

Guruch. 18. Konrad Zuse

1943–1944 yillarda IBM korxonalaridan birida (IBM) Xovard Eyken boshchiligidagi Garvard universiteti olimlari bilan hamkorlikda Mark-1 kompyuteri yaratildi. Uning og'irligi 35 tonnaga yaqin edi. "Mark-1" elektromexanik o'rni ishlatishga asoslangan va shtamplangan lentada kodlangan raqamlar bilan ishlagan.

Uni yaratishda Charlz Bebbij tomonidan o'zining "Analitik dvigatel" asarida bayon etilgan g'oyalardan foydalanilgan. Stiebitz va Zuzedan farqli o'laroq, Eyken ikkilik sanoq tizimining afzalliklarini tushunmadi va o'z mashinasida o'nlik tizimdan foydalandi. Mashina 23 ta raqamgacha bo'lgan raqamlarni boshqarishi mumkin edi. Ikkita bunday sonni ko'paytirish uchun u 4 soniya vaqt sarflashi kerak edi. 1947 yilda Mark-2 mashinasi yaratildi, u allaqachon ikkilik sanoq tizimidan foydalangan. Ushbu mashinada qo'shish va ayirish amallari o'rtacha 0,125 soniya, ko'paytirish esa 0,25 soniya davom etdi.

Mantiq algebrasining abstrakt fani amaliy hayotga yaqin. Bu sizga turli xil nazorat muammolarini hal qilish imkonini beradi.

Elektromagnit relelarning kirish va chiqish signallari, xuddi Boolean algebrasidagi bayonotlar kabi, faqat ikkita qiymatni oladi. O'rash o'chirilganda kirish signali 0 ga, o'rash orqali oqim o'tganda kirish signali 1 ga teng bo'ladi. O'rni kontakti ochiq bo'lsa, chiqish signali 0 ga, kontakt yopiq bo'lsa, u 1 hisoblanadi.

Mashhur fizik Pol Erenfest tomonidan Boolean algebrasidagi bayonotlar va elektromagnit o'rni harakati o'rtasidagi o'xshashlik aniq edi. 1910-yildayoq u telefon tizimlarida rele sxemalarining ishlashini tasvirlash uchun mantiqiy algebradan foydalanishni taklif qildi. Boshqa versiyaga ko'ra, elektr kommutatsiya davrlarini tasvirlash uchun Boolean algebrasidan foydalanish g'oyasi Peircega tegishli. 1936 yilda zamonaviy axborot nazariyasi asoschisi Klod Shennon doktorlik dissertatsiyasida ikkilik sanoq sistemasi, matematik mantiq va elektr zanjirlarini birlashtirdi.

EMAS, VA, OR, REPEAT (HA) va hokazo mantiqiy operatsiyalar yordamida kontaktlarning zanglashiga olib keladigan elektromagnit o'rni orasidagi ulanishlarni belgilash qulay. Masalan, rele kontaktlarining ketma-ket ulanishi AND operatsiyasini amalga oshiradi va bu kontaktlarning parallel ulanishi mantiqiy OR operatsiyasini amalga oshiradi. VA, YOKI, EMAS operatsiyalari xuddi shunday elektron sxemalarda bajariladi, bunda elektr zanjirlarini yopuvchi va ochuvchi rele rolini 1947–1948 yillarda amerikalik olimlar D. Bardin, U. Brattain va V. tomonidan yaratilgan kontaktsiz yarimo‘tkazgichli elementlar – tranzistorlar bajaradi. Shokli.

Elektromexanik o'rni juda sekin edi. Shuning uchun, 1943 yilda amerikaliklar vakuumli naychalarga asoslangan kompyuterni ishlab chiqishni boshladilar. 1946 yilda Presper Ekkert va Jon Mauchli (13-rasm) birinchi elektron raqamli ENIAC kompyuterini qurdilar. Uning og'irligi 30 tonna, 170 kvadrat metr maydonni egallagan. m maydon. Minglab elektromexanik o'rni o'rniga ENIAC 18 000 ta vakuum naychasini o'z ichiga olgan. Mashina ikkilik tizimda hisoblab chiqdi va soniyada 5000 qo'shish yoki 300 ko'paytirish amallarini bajardi. Bu mashinada vakuum trubkalarida nafaqat arifmetik qurilma, balki saqlash moslamasi ham qurilgan. Raqamli ma'lumotlar perfokartalar yordamida kiritildi, dasturlar esa ushbu mashinaga vilkalar va matn terish maydonlari yordamida kiritildi, ya'ni har bir yangi dastur uchun minglab kontaktlarni ulash kerak edi. Shu sababli, muammoning o'zi bir necha daqiqada hal qilingan bo'lsa-da, yangi muammoni hal qilishga tayyorgarlik ko'rish uchun bir necha kun davom etdi. Bu bunday mashinaning asosiy kamchiliklaridan biri edi.

Guruch. 19. Presper Ekkert va Jon Mauchli

Zamonaviy kompyuterlar strukturasini yaratish uchun uchta taniqli olim - Klod Shennon, Alan Tyuring va Jon fon Neymanning ishlari asos bo'ldi.

Shennon Klod (1916 yilda tugʻilgan) — amerikalik muhandis va matematik, matematik axborot nazariyasi asoschisi.

1948 yilda u barcha turdagi xabarlarni, shu jumladan tirik organizmlarda nerv tolalari bo'ylab uzatiladigan xabarlarni o'z ichiga olgan axborotni uzatish va qayta ishlash nazariyasi bilan "Aloqaning matematik nazariyasi" asarini nashr etdi. Shennon ma'lumotni qabul qilishda olib tashlangan tizim holatining noaniqligi o'lchovi sifatida axborot miqdori tushunchasini kiritdi. U bu noaniqlik o'lchovini statistik mexanikada o'xshash tushunchaga o'xshatib, entropiya deb atadi. Kuzatuvchi ma'lumot olganida, entropiya, ya'ni uning tizim holati to'g'risida bilmaslik darajasi pasayadi.

Alan Turing (1912-1954) - ingliz matematiki. Uning asosiy asarlari matematik mantiq va hisoblash matematikasiga oid. 1936-1937 yillarda "Hisoblanuvchi raqamlar to'g'risida" asosiy asarini yozdi, unda u keyinchalik "Tyuring mashinasi" deb nomlangan mavhum qurilma tushunchasini kiritdi. Ushbu qurilmada u zamonaviy kompyuterning asosiy xususiyatlarini kutgan. Turing o'z qurilmasini "universal mashina" deb atadi, chunki u har qanday ruxsat etilgan (nazariy jihatdan echiladigan) matematik yoki mantiqiy masalani hal qilishi kerak edi. Unga ma'lumotlar hujayralarga bo'lingan qog'oz lentadan kiritilishi kerak - hujayralar. Har bir bunday hujayrada belgi bo'lishi kerak yoki bo'lmasligi kerak. Tyuring mashinasi lentadan kiritilgan belgilarni qayta ishlashi va ularni o'zgartirishi, ya'ni ichki xotirasida saqlangan ko'rsatmalarga muvofiq ularni o'chirib tashlashi va yangilarini yozishi mumkin edi.

Neumann Jon von (1903-1957) - amerikalik matematik va fizik, atom va vodorod qurollarini yaratish ishtirokchisi. Budapeshtda tug'ilgan, 1930 yildan beri AQShda yashaydi. 1945 yilda nashr etilgan va raqamli elektron kompyuterlar bo'yicha birinchi ish bo'lgan o'z hisobotida u zamonaviy kompyuterning "arxitekturasini" aniqladi va tasvirlab berdi.

Keyingi mashinada - EDVAC - uning sig'imli ichki xotirasi nafaqat dastlabki ma'lumotlarni, balki hisoblash dasturini ham saqlashga qodir edi. Bu g'oya - dasturlarni mashinalar xotirasida saqlash - Mauchli va Ekkert bilan birga matematik Jon fon Neyman tomonidan ilgari surilgan. U birinchi bo'lib universal kompyuterning tuzilishini (zamonaviy kompyuterning "von Neyman arxitekturasi" deb ataladi) tasvirlab berdi. Fon Neymanning fikricha, universallik va samarali ishlash uchun kompyuterda markaziy arifmetik-mantiqiy blok, barcha operatsiyalarni boshqarish uchun markaziy qurilma, saqlash moslamasi (xotira) va axborotni kiritish/chiqarish moslamasi bo'lishi kerak va dasturlar saqlanishi kerak. kompyuter xotirasi.

Fon Neyman EHM ikkilik sanoq sistemasi asosida ishlashi, elektron bo‘lishi va barcha amallarni ketma-ket, ketma-ket bajarishi kerak, deb hisoblagan. Bu tamoyillar barcha zamonaviy kompyuterlarning asosidir.

Vakuum naychalaridan foydalanadigan mashina elektromexanik o'rni ishlatgandan ko'ra tezroq ishladi, ammo vakuum naychalarining o'zi ishonchsiz edi. Ko'pincha ular muvaffaqiyatsizlikka uchradi. 1947 yilda ularni almashtirish uchun Jon Bardin, Valter Brattain va Uilyam Shokli o'zlari ixtiro qilgan kommutatsiya yarimo'tkazgich elementlari - tranzistorlardan foydalanishni taklif qilishdi.

Jon Bardin (1908-1991) - amerikalik fizik. Birinchi tranzistorni yaratuvchilardan biri (1956 yil tranzistor effektini kashf etgani uchun V. Brattain va U. Shokli bilan birgalikda fizika bo'yicha Nobel mukofoti). Supero'tkazuvchanlikning mikroskopik nazariyasi mualliflaridan biri (1957 yilda L. Kuper va D. Shriffen bilan birgalikda ikkinchi Nobel mukofoti).

Valter Brattain (1902-1987) - amerikalik fizik, birinchi tranzistorni yaratuvchilardan biri, fizika bo'yicha 1956 yilgi Nobel mukofoti sovrindori.

Uilyam Shokli (1910–1989) - amerikalik fizik, birinchi tranzistorni yaratuvchilardan biri, fizika bo'yicha 1956 yilgi Nobel mukofoti sovrindori.

Zamonaviy kompyuterlarda integral mikrosxemadagi mikroskopik tranzistorlar ikkilik sonlar ustida mantiqiy amallarni bajaradigan “shlyuzlar” tizimlariga birlashtirilgan. Masalan, ularning yordami bilan ko'p xonali ikkilik sonlarni qo'shish, ayirish, ko'paytirish, bo'lish va raqamlarni bir-biri bilan taqqoslash imkonini beruvchi yuqorida tavsiflangan ikkilik qo'shimchalar qurilgan. Mantiqiy eshiklar ma'lum qoidalarga muvofiq harakat qilib, kompyuterda ma'lumotlarning harakatini va ko'rsatmalarning bajarilishini nazorat qiladi.

Birinchi turdagi kompyuterlarning takomillashtirilishi 1951 yilda tijorat maqsadlarida foydalanish uchun mo'ljallangan UNIVAC kompyuterining yaratilishiga olib keldi. Bu tijorat maqsadida ishlab chiqarilgan birinchi kompyuter bo'ldi.

1952 yilda paydo bo'lgan IBM 701 seriyali quvurli kompyuter soniyada 2200 tagacha ko'paytirish amallarini bajardi.

IBM 701 kompyuteri

Ushbu tizimni yaratish tashabbusi kichik Tomas Uotsonga tegishli edi. 1937 yilda u kompaniyada sayohatchi sotuvchi sifatida ishlay boshladi. U faqat urush paytida, AQSh harbiy-havo kuchlarida uchuvchi bo'lganida, IBM kompaniyasida ishlashni to'xtatdi. 1946 yilda kompaniyaga qaytib, uning vitse-prezidenti bo'ldi va 1956 yildan 1971 yilgacha IBMga rahbarlik qildi. Tomas Uotson IBM direktorlar kengashi a'zosi sifatida 1979 yildan 1981 yilgacha Qo'shma Shtatlarning SSSRdagi elchisi bo'lib ishlagan.

Tomas Uotson (kichik)

1964 yilda IBM uchinchi avlod kompyuterlari bo'lgan IBM 360 oilasining oltita modelini (System 360) yaratishni e'lon qildi. Modellar bitta buyruq tizimiga ega bo'lib, bir-biridan operativ xotira miqdori va ishlashi bilan farq qilar edi. Oila modellarini yaratishda bir qator yangi tamoyillar qo'llanildi, ular mashinalarni universal qildi va ulardan fan va texnikaning turli sohalaridagi muammolarni hal qilishda ham, ma'lumotlarni qayta ishlashda ham teng samaradorlik bilan foydalanishga imkon berdi. boshqaruv va biznes. IBM System/360 (S/360) - asosiy kompyuter sinfi universal kompyuterlar oilasi. IBM/360 ning keyingi ishlanmalari 370, 390, z9 va zSeries tizimlari edi. SSSRda IBM/360 ES COMPUTER nomi bilan klonlangan. Ular Amerika prototiplari bilan mos keladigan dasturiy ta'minot edi. Bu G'arb dasturiy ta'minotidan mahalliy "dasturlash sanoati" rivojlanmagan sharoitda foydalanishga imkon berdi.

IBM/360 kompyuteri

T. Uotson (kichik) va V. Lerson IBM/360 kompyuterida

SSSRda birinchi bo'lib vakuum naychalari yordamida kichik elektron hisoblash mashinasi (MESM) 1949-1951 yillarda qurilgan. akademik S.A. rahbarligida. Lebedeva. Xorijiy olimlardan qat'iy nazar S.A. Lebedev xotirada saqlanadigan dastur bilan kompyuterni qurish tamoyillarini ishlab chiqdi. MESM birinchi bunday mashina edi. Va 1952-1954 yillarda. uning rahbarligida sekundiga 8000 ta amalni bajaruvchi yuqori tezlikdagi elektron hisoblash mashinasi (BESM) ishlab chiqildi.

Lebedev Sergey Alekseevich

Elektron hisoblash mashinalarining yaratilishiga eng yirik sovet olimlari va muhandislari I.S. Bruk, V.M. Glushkov, Yu.A. Bazilevskiy, B.I. Rameev, L.I. Gutenmacher, N.P. Brusentsov.

Sovet kompyuterlarining birinchi avlodiga quvurli kompyuterlar - "BESM-2", "Strela", "M-2", "M-3", "Minsk", "Ural-1", "Ural-2", "M" kiradi. - 20".

Sovet kompyuterlarining ikkinchi avlodiga yarimo'tkazgichli kichik "Nairi" va "Mir" EHMlari, "Minsk-2", "Minsk-22" sekundiga 5-30 ming operatsiya tezligi bilan ilmiy hisoblar va axborotni qayta ishlash uchun o'rta o'lchamli kompyuterlar kiradi. , "Minsk-32" ", "Ural-14", "Razdan-2", "Razdan-3", "BESM-4", "M-220" va boshqaruv kompyuterlari "Dnepr", "VNIIEM-3", shuningdek, sekundiga 1 million operatsiyani bajaradigan ultra yuqori tezlikdagi BESM-6.

Sovet mikroelektronikasining asoschilari AQShdan SSSRga hijrat qilgan olimlar: F.G. Staros (Alfred Sarant) va I.V. Berg (Joel Barr). Ular Moskva yaqinidagi Zelenograddagi mikroelektronika markazining tashabbuskorlari, tashkilotchilari va menejerlari bo'lishdi.

F.G. Staros

Integral mikrosxemalar asosidagi uchinchi avlod EHMlari SSSRda 1960-yillarning ikkinchi yarmida paydo boʻldi. Yagona kompyuter tizimi (ES COMPUTER) va Kichik kompyuter tizimi (SM COMPUTER) ishlab chiqildi va ularni ommaviy ishlab chiqarish tashkil etildi. Yuqorida aytib o'tilganidek, bu tizim Amerika IBM/360 tizimining kloni edi.

Evgeniy Alekseevich Lebedev 1970-yillarda boshlangan Sovet versiyasida ES Kompyuter deb nomlangan Amerika IBM/360 tizimini nusxalashning ashaddiy raqibi edi. Mahalliy kompyuterlarni ishlab chiqishda Evropa Ittifoqi kompyuterlarining roli noaniq.

Dastlabki bosqichda ES kompyuterlarining paydo bo'lishi kompyuter tizimlarini birlashtirishga olib keldi, dastlabki dasturlash standartlarini o'rnatish va dasturlarni amalga oshirish bilan bog'liq yirik loyihalarni tashkil qilish imkonini berdi.

Buning narxi o'zlarining original ishlanmalarini keng miqyosda qisqartirish va o'sha paytdagi eng yaxshilaridan uzoq bo'lgan IBM g'oyalari va kontseptsiyalariga to'liq bog'liq bo'lib qolish edi. Foydalanish uchun qulay sovet mashinalaridan IBM/360 ning ancha murakkab apparat va dasturiy taʼminotiga keskin oʻtish koʻplab dasturchilarga IBM dasturchilarining kamchiliklari va xatolari bilan bogʻliq qiyinchiliklarni yengib oʻtishga majbur boʻldi. ES kompyuterlarining dastlabki modellari ko'pincha o'sha davrdagi mahalliy kompyuterlardan unumdorlik jihatidan past edi.

Keyingi bosqichda, ayniqsa 80-yillarda, Evropa Ittifoqi kompyuterlarining keng tarqalishi dasturiy ta'minot, ma'lumotlar bazalari va dialog tizimlarini ishlab chiqishda jiddiy to'siq bo'ldi. Qimmatbaho va oldindan rejalashtirilgan xaridlardan so'ng, korxonalar eskirgan kompyuter tizimlarini ishlatishga majbur bo'ldilar. Bunga parallel ravishda kichik mashinalarda va shaxsiy kompyuterlarda tizimlar ishlab chiqildi, ular tobora ommalashib bormoqda.

Keyingi bosqichda, qayta qurish boshlanishi bilan, 1988-89 yillarda mamlakatimiz xorijiy shaxsiy kompyuterlar bilan to'lib ketdi. Hech qanday chora Evropa Ittifoqi kompyuter seriyasining inqirozini to'xtata olmadi. Mahalliy sanoat yangi element bazasi asosida ES kompyuterlarining analoglarini yoki o'rnini bosuvchilarini yarata olmadi. SSSR iqtisodiyoti o'sha vaqtga kelib mikroelektronika uskunalarini yaratish uchun katta moliyaviy resurslarni sarflashga imkon bermadi. Natijada, import qilingan kompyuterlarga to'liq o'tish sodir bo'ldi. Mahalliy kompyuterlarni ishlab chiqish dasturlari nihoyat cheklandi. Texnologiyalarni zamonaviy kompyuterlarga o‘tkazish, texnologiyalarni modernizatsiya qilish, yuz minglab mutaxassislarni ish bilan ta’minlash va qayta tayyorlash muammolari paydo bo‘ldi.

Prognoz S.A. Lebedeva oqlandi. AQShda ham, butun dunyoda ham ular keyinchalik u taklif qilgan yo'ldan borishdi: bir tomondan, superkompyuterlar yaratildi, boshqa tomondan, turli xil ilovalarga - shaxsiy, ixtisoslashgan va hokazolarga qaratilgan kamroq kuchli kompyuterlar seriyasi.

Sovet kompyuterlarining toʻrtinchi avlodi yirik (LSI) va oʻta katta masshtabli (VLSI) integral sxemalar asosida amalga oshirildi.

Yirik to'rtinchi avlod kompyuter tizimlariga misol sifatida sekundiga 100 million operatsiyani bajaradigan Elbrus-2 ko'p protsessorli kompleksi misol bo'la oladi.

1950-yillarda tranzistorli kompyuterlarning ikkinchi avlodi yaratildi. Natijada, mashinalarning tezligi 10 barobar oshdi, hajmi va og'irligi sezilarli darajada kamaydi. Ular magnit ferrit yadrolarida kompyuterlar o'chirilgan bo'lsa ham ma'lumotni cheksiz saqlashga qodir bo'lgan saqlash qurilmalaridan foydalanishni boshladilar. Ular 1951-1953 yillarda Joy Forrester tomonidan ishlab chiqilgan. Katta hajmdagi ma'lumotlar magnit lenta yoki magnit baraban kabi tashqi muhitda saqlangan.

Hisoblash tarixidagi birinchi qattiq disk (vinchester) 1956 yilda Reynold B. Jonson boshchiligidagi IBM muhandislari guruhi tomonidan ishlab chiqilgan. Qurilma 305 RAMAC deb nomlandi - bu hisobga olish va boshqarishning tasodifiy kirish usuli. Drayv diametri 24 dyuym (taxminan 60 sm) va har birining qalinligi 2,5 sm bo'lgan 50 ta alyuminiy diskdan iborat edi. Alyuminiy plastinka yuzasiga magnit qatlam qo'llanildi, uning ustiga yozuvlar o'tkazildi. Umumiy o'qdagi disklarning bu butun tuzilishi 1200 rpm doimiy tezlikda ish rejimida aylantirildi va haydovchining o'zi 3x3,5 m o'lchamdagi maydonni egalladi.Uning umumiy sig'imi 5 MB edi. RAMAC 305 ni loyihalashda foydalanilgan eng muhim tamoyillardan biri bu boshlarning disklar yuzasiga tegmasligi, balki unchalik katta bo'lmagan belgilangan masofada turishi edi. Shu maqsadda maxsus havo nozullari qo'llanildi, ular oqimni bosh ushlagichlardagi kichik teshiklar orqali diskka yo'naltirdi va shu bilan bosh va aylanadigan plastinka yuzasi o'rtasida bo'shliq hosil qildi.

Winchester (qattiq disk) kompyuter foydalanuvchilariga juda katta hajmdagi ma'lumotlarni saqlash va shu bilan birga kerakli ma'lumotlarni tezda olish imkoniyatini berdi. 1958 yilda qattiq disk yaratilgandan so'ng, magnit lenta vositalaridan voz kechildi.

1959 yilda D. Kilby, D. Herney, K. Lehovec va R. Noyce (14-rasm) integral mikrosxemalarni (chiplarni) ixtiro qildilar, ularda barcha elektron komponentlar o'tkazgichlar bilan birga silikon plita ichiga joylashtirilgan. Kompyuterlarda chiplardan foydalanish kommutatsiya paytida oqim oqimi uchun yo'llarni qisqartirish imkonini berdi. Hisob-kitoblarning tezligi o'n barobar oshdi. Mashinalarning o'lchamlari ham sezilarli darajada kamaydi. Chipning paydo bo'lishi kompyuterlarning uchinchi avlodini yaratishga imkon berdi. 1964 yilda esa IBM integral mikrosxemalar asosidagi IBM-360 kompyuterlarini ishlab chiqarishni boshladi.

Guruch. 14. D. Kilbi, D. Xerni, K. Lexovek va R. Noys.

1965 yilda Duglas Engelbart (15-rasm) birinchi "sichqonchani" - kompyuterning qo'l manipulyatorini yaratdi. U birinchi marta Apple Macintosh shaxsiy kompyuterida ishlatilgan, keyinchalik 1976 yilda chiqarilgan.

Guruch. 19. Duglas Engelbart

1971 yilda IBM Yoshiro Nakamatsu tomonidan ixtiro qilingan kompyuter floppi diskini, axborotni doimiy saqlash uchun olinadigan egiluvchan magnit disk (“floppi disk”) ishlab chiqarishni boshladi. Dastlab, floppi diskning diametri 8 dyuym va sig'imi 80 KB, keyin esa - 5 dyuym edi. 1982 yilda Sony tomonidan birinchi marta chiqarilgan zamonaviy 1,44 MB hajmli floppi disk qattiq plastik qutiga joylashtirilgan va diametri 3,5 dyuymga teng.

1969 yilda zamonaviy jahon Internetining asoschisi AQShda mudofaa kompyuter tarmog'ini yaratish boshlandi.

1970-yillarda matritsali printerlar kompyuterlardan maʼlumotlarni chop etish uchun ishlab chiqilgan.

1971 yilda Intel xodimi Edvard Xoff (20-rasm) bir kremniy chipiga bir nechta integral mikrosxemalarni joylashtirish orqali birinchi mikroprotsessor 4004 ni yaratdi. U dastlab kalkulyatorlarda foydalanish uchun mo'ljallangan bo'lsa-da, aslida u to'liq mikrokompyuter edi. Ushbu inqilobiy ixtiro kompyuterlar g'oyasini tubdan o'zgartirdi, katta hajmli, og'ir yirtqich hayvonlar. Mikroprotsessor foydalanuvchi stoliga mos keladigan to'rtinchi avlod kompyuterlarini yaratish imkonini berdi.

Guruch. 20. Edvard Xoff

1970-yillarning o'rtalarida shaxsiy foydalanuvchi uchun mo'ljallangan hisoblash mashinasi bo'lgan shaxsiy kompyuterni (ShK) yaratishga urinishlar boshlandi.

1974 yilda Edvard Roberts (21-rasm) Intel 8080 mikroprotsessoriga asoslangan birinchi shaxsiy kompyuter Altairni yaratdi (22-rasm). Ammo dasturiy ta'minotsiz bu samarasiz edi: axir, shaxsiy foydalanuvchining uyda o'z dasturchisi "qo'lida" yo'q.

Guruch. 21. Edvard Roberts

Guruch. 22. Birinchi shaxsiy kompyuter Altair

1975 yilda Garvard universitetining ikki talabasi Bill Geyts va Pol Allen Altair shaxsiy kompyuterining yaratilishi haqida bilib oldilar (23-rasm). Ular birinchi bo'lib shaxsiy kompyuterlar uchun dasturiy ta'minot yozish zarurligini tushunishdi va bir oy ichida uni BASIC tiliga asoslangan Altair PC uchun yaratdilar. O'sha yili ular Microsoft korporatsiyasiga asos solishdi, u tezda shaxsiy kompyuter dasturlari bo'yicha yetakchiga aylandi va dunyodagi eng boy kompaniyaga aylandi.

Guruch. 23. Bill Geyts va Pol Allen

Guruch. 24. Bill Geyts

1973 yilda IBM kompyuter uchun qattiq magnit diskni (qattiq disk) ishlab chiqdi. Ushbu ixtiro kompyuter o'chirilganda saqlanadigan katta hajmli uzoq muddatli xotirani yaratish imkonini berdi.

Birinchi Altair-8800 mikrokompyuterlari shunchaki yig'ilishi kerak bo'lgan qismlar to'plami edi. Bundan tashqari, ulardan foydalanish juda noqulay edi: ularda na monitor, na klaviatura, na sichqoncha bor edi. Old paneldagi kalitlar yordamida ularga ma'lumotlar kiritildi va natijalar LED ko'rsatkichlari yordamida ko'rsatildi. Keyinchalik ular teletayp - klaviaturali telegraf mashinasi yordamida natijalarni ko'rsatishni boshladilar.

1976 yilda Hewlett-Packard kompaniyasidan 26 yoshli muhandis Stiv Voznyak tubdan yangi mikrokompyuter yaratdi. U birinchi bo'lib ma'lumotlarni kiritish uchun yozuv mashinkasi klaviaturasiga o'xshash klaviaturadan, ma'lumotlarni ko'rsatish uchun esa oddiy televizordan foydalangan. Uning ekranida har biri 40 belgidan iborat 24 qatorda belgilar aks etgan. Kompyuter 8 KB xotiraga ega bo'lib, uning yarmi o'rnatilgan BASIC tili bilan band bo'lib, yarmidan foydalanuvchi o'z dasturlarini kiritish uchun foydalanishi mumkin edi. Bu kompyuter faqat 256 bayt xotiraga ega Altair-8800 dan sezilarli darajada ustun edi. S. Voznyak qo'shimcha qurilmalarni ulash uchun o'zining yangi kompyuteri uchun ulagichni ("slot" deb ataladi) taqdim etdi. Stiv Voznyakning do'sti Stiv Jobs birinchi bo'lib ushbu kompyuterning istiqbollarini tushundi va qadrladi (25-rasm). U seriyali ishlab chiqarish uchun kompaniya tashkil qilishni taklif qildi. 1976 yil 1 aprelda ular Apple kompaniyasiga asos solishdi va 1977 yil yanvarda uni rasman ro'yxatdan o'tkazishdi. Ular yangi kompyuterni Apple-I deb atashdi (26-rasm). 10 oy ichida ular 200 ga yaqin Apple-I nusxasini yig'ish va sotishga muvaffaq bo'lishdi.

Guruch. 25. Stiv Voznyak va Stiv Jobs

Guruch. 26. Apple-I shaxsiy kompyuteri

Bu vaqtda Voznyak allaqachon uni yaxshilash ustida ishlayotgan edi. Yangi versiya Apple-II deb nomlandi (23-rasm). Kompyuter plastik korpusda ishlab chiqarilgan, grafik rejim, ovoz, rang, kengaytirilgan xotira, bitta o'rniga 8 ta kengaytirish ulagichi (slot) oldi. Dasturlarni saqlash uchun u kasseta yozuvchisidan foydalangan. Birinchi Apple II modelining asosi, xuddi Apple I-da bo'lgani kabi, MOS Technology kompaniyasining 1 megaherts taktli chastotali 6502 mikroprotsessori edi. BASIC doimiy xotirada qayd etilgan. 4 KB operativ xotira hajmi 48 KB gacha kengaytirildi. Ma'lumot AQSh uchun NTSC standart tizimida ishlaydigan rangli yoki oq-qora televizorda ko'rsatildi. Matn rejimida har biri 40 ta belgidan iborat bo'lgan 24 satr ko'rsatildi va grafik rejimda o'lchamlari 280 dan 192 pikselga (olti rang) teng edi. Apple II ning asosiy afzalligi uning operativ xotirasini 48 KBgacha kengaytirish va qo'shimcha qurilmalarni ulash uchun 8 ta konnektordan foydalanish imkoniyati edi. Rangli grafikadan foydalanish tufayli uni turli xil o'yinlar uchun ishlatish mumkin edi (27-rasm).

Guruch. 27. Apple II shaxsiy kompyuteri

Uning imkoniyatlari tufayli Apple II turli kasb egalari orasida mashhurlikka erishdi. Uning foydalanuvchilari elektronika yoki dasturlash tillarini bilishlari shart emas edi.

Apple II olimlar, muhandislar, huquqshunoslar, biznesmenlar, uy bekalari va maktab o'quvchilari uchun birinchi haqiqiy shaxsiy kompyuter bo'ldi.

1978 yil iyul oyida Apple II Disk II drayveri bilan to'ldirildi, bu uning imkoniyatlarini sezilarli darajada kengaytirdi. Buning uchun Apple-DOS disk operatsion tizimi yaratilgan. Va 1978 yil oxirida kompyuter yana takomillashtirildi va Apple II Plus nomi bilan chiqarildi. Endi u ma'lumotni saqlash, biznes yuritish va qaror qabul qilishda yordam berish uchun biznes sohasida qo'llanilishi mumkin. Matn muharrirlari, organiserlar, elektron jadvallar kabi amaliy dasturlar yaratila boshlandi.

1979 yilda Den Briklin va Bob Frankston dunyodagi birinchi elektron jadval VisiCalc ni yaratdilar. Ushbu vosita buxgalteriya hisobi uchun eng mos edi. Uning birinchi versiyasi ko'pincha faqat VisiCalc bilan ishlash uchun sotib olingan Apple II uchun yozilgan.

Shunday qilib, bir necha yil ichida mikrokompyuter asosan Apple va uning asoschilari Stiven Jobs va Stiv Voznyak tufayli turli kasb egalari uchun shaxsiy kompyuterga aylandi.

1981 yilda IBM PC shaxsiy kompyuteri paydo bo'ldi, u tez orada kompyuter sanoatida standartga aylandi va deyarli barcha raqobatdosh shaxsiy kompyuter modellarini bozordan siqib chiqardi. Faqatgina istisno Apple edi. 1984 yilda Apple Macintosh sichqoncha yordamida boshqariladigan grafik interfeysga ega birinchi kompyuter yaratildi. O'zining afzalliklari tufayli Apple shaxsiy kompyuterlar bozorida qolishga muvaffaq bo'ldi. U ta'lim va nashriyot bozorini zabt etdi, bu erda Makintoshning ajoyib grafik imkoniyatlari maket va tasvirni qayta ishlash uchun ishlatiladi.

Bugungi kunda Apple global shaxsiy kompyuterlar bozorining 8-10 foizini nazorat qiladi, qolgan 90 foizi esa IBM-mos keluvchi shaxsiy kompyuterlardir. Aksariyat Macintosh kompyuterlari Qo'shma Shtatlardagi foydalanuvchilarga tegishli.

1979 yilda Philips tomonidan ishlab chiqilgan va faqat musiqa yozuvlarini tinglash uchun mo'ljallangan optik kompakt disk (CD) paydo bo'ldi.

1979 yilda Intel shaxsiy kompyuterlar uchun 8088 mikroprotsessorini ishlab chiqdi.

Uilyam C. Lou boshchiligidagi IBM muhandislari guruhi tomonidan 1981 yilda yaratilgan IBM PC modelidagi shaxsiy kompyuterlar keng tarqaldi. IBM PC 4,77 MGts taktli chastotali Intel 8088 protsessoriga, 256 Kb gacha kengaytiriladigan 16 Kb xotiraga va DOS 1.0 operatsion tizimiga ega edi. (24-rasm). DOS 1.0 operatsion tizimi Microsoft tomonidan yaratilgan. Bir oy ichida IBM 241 683 dona IBM shaxsiy kompyuterlarini sotishga muvaffaq bo'ldi. Microsoft rahbarlari bilan kelishilgan holda, IBM IBM PC-da o'rnatilgan operatsion tizimning har bir nusxasi uchun dastur yaratuvchilarga ma'lum miqdorni to'lagan. IBM PC mashhurligi tufayli Microsoft rahbarlari Bill Geyts va Pol Allen tez orada milliarderga aylanishdi va Microsoft dasturiy ta'minot bozorida yetakchi o'rinni egalladi.

Guruch. 28. Shaxsiy kompyuter modeli IBM PC

IBM PC ochiq arxitektura tamoyilini qo'lladi, bu esa mavjud shaxsiy kompyuter konstruktsiyalariga takomillashtirish va qo'shimchalar kiritish imkonini berdi. Ushbu tamoyil kompyuterni yig'ishda dizayndagi tayyor bloklar va qurilmalardan foydalanishni, shuningdek, kompyuter qurilmalarini ulash usullarini standartlashtirishni anglatadi.

Ochiq arxitektura printsipi IBM PC-ga mos keluvchi klonli mikrokompyuterlarning keng qo'llanilishiga yordam berdi. Dunyo bo'ylab ko'plab kompaniyalar ularni tayyor bloklar va qurilmalardan yig'ishni boshladilar. Foydalanuvchilar, o'z navbatida, o'zlarining mikrokompyuterlarini mustaqil ravishda yangilash va ularni yuzlab ishlab chiqaruvchilarning qo'shimcha qurilmalari bilan jihozlash imkoniyatiga ega bo'lishdi.

1990-yillarning oxirida IBM PC-ga mos keladigan kompyuterlar shaxsiy kompyuterlar bozorining 90% ni tashkil etdi.

Tez orada IBM PC kompyuter sanoatida standartga aylandi va deyarli barcha raqobatdosh shaxsiy kompyuter modellarini bozordan haydab chiqardi. Faqatgina istisno Apple edi. 1984 yilda Apple Macintosh sichqoncha yordamida boshqariladigan grafik interfeysga ega birinchi kompyuter yaratildi. O'zining afzalliklari tufayli Apple shaxsiy kompyuterlar bozorida qolishga muvaffaq bo'ldi. U ta'lim, nashriyot sohasida bozorni zabt etdi, bu erda ularning ajoyib grafik imkoniyatlari maket va tasvirni qayta ishlash uchun ishlatiladi.

Bugungi kunda Apple global shaxsiy kompyuterlar bozorining 8-10 foizini nazorat qiladi, qolgan 90 foizi esa IBM-mos keluvchi shaxsiy kompyuterlardir. Aksariyat Macintosh kompyuterlari AQSh foydalanuvchilariga tegishli.

20-asrning so'nggi o'n yilliklarida kompyuterlar o'zlarining tezligini va ma'lumotlarni qayta ishlash va saqlash hajmini sezilarli darajada oshirdi.

1965 yilda Intel korporatsiyasi asoschilaridan biri, kompyuter integral mikrosxemalari - "chiplar" sohasida etakchi Gordon Mur ulardagi tranzistorlar soni har yili ikki baravar ko'payishini taklif qildi. Keyingi 10 yil ichida bu bashorat amalga oshdi va keyin u bu raqam endi har 2 yilda ikki baravar oshishini taklif qildi. Haqiqatan ham, mikroprotsessorlardagi tranzistorlar soni har 18 oyda ikki barobar ortadi. Kompyuter olimlari endi bu tendentsiyani Mur qonuni deb atashadi.

Guruch. 29. Gordon Mur

Xuddi shunday holat operativ xotira qurilmalari va axborotni saqlash qurilmalarini ishlab chiqish va ishlab chiqarishda ham kuzatiladi. Darvoqe, bu kitob chop etilgunga qadar o‘z sig‘imi va tezligi bo‘yicha ko‘plab raqamli ma’lumotlar eskirib ketishiga shubham yo‘q.

Umuman olganda, shaxsiy kompyuterdan va birinchi navbatda, foydalanuvchi va shaxsiy kompyuter o'rtasidagi o'zaro aloqani ta'minlaydigan operatsion tizimlardan foydalanish mumkin bo'lmagan dasturiy ta'minotni ishlab chiqish ham orqada qolmadi.

1981 yilda Microsoft o'zining shaxsiy kompyuterlari uchun MS-DOS operatsion tizimini ishlab chiqdi.

1983 yilda IBM kompaniyasining takomillashtirilgan shaxsiy kompyuteri IBM PC/XT yaratildi.

1980-yillarda kompyuterlardan olingan axborotni chop etish uchun oq-qora va rangli siyohli va lazerli printerlar yaratildi. Ular bosib chiqarish sifati va tezligi bo'yicha nuqta-matritsali printerlardan sezilarli darajada ustundir.

1983-1993 yillarda Internet va Elektron pochta global kompyuter tarmog'i yaratildi, undan butun dunyo bo'ylab millionlab foydalanuvchilar foydalandilar.

1992-yilda Microsoft IBM PC-ga mos keluvchi kompyuterlar uchun Windows 3.1 operatsion tizimini chiqardi. Ingliz tilidan tarjima qilingan "Windows" so'zi "derazalar" degan ma'noni anglatadi. Oynali operatsion tizim bir vaqtning o'zida bir nechta hujjatlar bilan ishlash imkonini beradi. Bu "grafik interfeys" deb ataladi. Bu shaxsiy kompyuter bilan o'zaro ta'sir qilish tizimi bo'lib, unda foydalanuvchi "piktogramma" deb ataladigan narsalar bilan shug'ullanadi: u kompyuter sichqonchasi yordamida boshqarishi mumkin bo'lgan rasmlar. Ushbu grafik interfeys va oyna tizimi birinchi marta 1975 yilda Xerox tadqiqot markazida yaratilgan va Apple shaxsiy kompyuterlarida qo'llanilgan.

1995 yilda Microsoft IBM PC-ga mos keluvchi kompyuterlar uchun Windows-95 operatsion tizimini Windows-3.1-ga qaraganda ilg'or, 1998 yilda uning modifikatsiyasi Windows-98, 2000 yilda - Windows-2000, 2006 yilda esa Windows XP-ni chiqardi. Ular uchun bir qator amaliy dasturlar ishlab chiqilgan: Word matn muharriri, Excel elektron jadvallari, Internet va elektron pochtadan foydalanish dasturi - Internet Explorer, Paint grafik muharriri, standart amaliy dasturlar (kalkulyator, soat, terish), Microsoft Schedule kundaligi. , universal pleyer, fonograf va lazer pleyeri.

So'nggi yillarda shaxsiy kompyuterda matn va grafiklarni tovushli va harakatlanuvchi tasvirlar bilan birlashtirish imkoniyati paydo bo'ldi. Ushbu texnologiya "multimedia" deb ataladi. Optik CD-ROMlar (Compact Disk Only Memory - ya'ni CD dagi faqat o'qish uchun mo'ljallangan xotira) bunday multimedia kompyuterlarida saqlash vositasi sifatida ishlatiladi. Tashqi tomondan, ular pleyerlar va musiqa markazlarida ishlatiladigan audio kompakt disklardan farq qilmaydi.

Bitta CD-ROMning sig'imi 650 MB ga etadi, sig'imi bo'yicha u floppi va qattiq disk o'rtasida oraliq o'rinni egallaydi. CD larni o'qish uchun kompakt diskdan foydalaniladi. Kompakt diskdagi ma'lumotlar sanoat muhitida faqat bir marta yoziladi, shaxsiy kompyuterda esa faqat o'qilishi mumkin. CD-ROMda turli xil o'yinlar, ensiklopediyalar, badiiy albomlar, xaritalar, atlaslar, lug'atlar va ma'lumotnomalar nashr etiladi. Ularning barchasi sizga kerakli materialni tezda topish imkonini beruvchi qulay qidiruv tizimlari bilan jihozlangan. Ikkita CD-ROMning xotira sig'imi Buyuk Sovet Entsiklopediyasidan kattaroq hajmdagi ensiklopediyani joylashtirish uchun etarli.

1990-yillarning oxirida bir marta yoziladigan CD-R va qayta yoziladigan CD-RW optik kompakt disklari va disklari yaratildi, bu esa foydalanuvchiga oʻz xohishiga koʻra har qanday audio va video yozuvlarni amalga oshirish imkonini berdi.

1990–2000 yillarda ish stoli shaxsiy kompyuterlariga qo'shimcha ravishda "noutbuk" kompyuterlari portativ chamadon va undan ham kichikroq cho'ntak "palmtoplar" (qo'l qurilmalari) ko'rinishida chiqarildi - ularning nomidan ko'rinib turibdiki, ular cho'ntagingizda va kaftingizda joylashadi. sizning qo'lingizdan. Noutbuklar ilmoqli qopqoqda, palma kompyuterlari uchun esa korpusning old panelida joylashgan suyuq kristall displey bilan jihozlangan.

1998-2000 yillarda miniatyurali qattiq holatdagi "flesh-xotira" (harakatlanuvchi qismlarsiz) yaratildi. Shunday qilib, Memory Stick xotirasi saqich bo‘lagining o‘lchami va og‘irligiga ega, Panasonic kompaniyasining SD xotirasi esa pochta markasi hajmi va og‘irligiga ega. Shu bilan birga, cheksiz saqlanishi mumkin bo'lgan xotira hajmi 64-128 MB va hatto 2-8 GB yoki undan ko'p.

Portativ shaxsiy kompyuterlar bilan bir qatorda fan va texnikaning murakkab masalalari - ob-havo va zilzila prognozlari, raketa va samolyotlar hisobi, yadro reaktsiyalari, inson genetik kodini dekodlash uchun superkompyuterlar yaratilmoqda. Ular parallel hisob-kitoblarni amalga oshiradigan bir necha o'nlab mikroprotsessorlardan foydalanadilar. Birinchi superkompyuter 1976 yilda Seymur Krey tomonidan ishlab chiqilgan.

2002 yilda Yaponiyada NEC Earth Simulator superkompyuteri qurildi, u soniyada 35,6 trillion operatsiyani bajaradi. Bugungi kunda u dunyodagi eng tezkor superkompyuter hisoblanadi.

Guruch. 30. Seymur Krey

Guruch. 31. Superkompyuter Cray-1

Guruch. 32. Superkompyuter Cray-2

2005-yilda IBM sekundiga 30 trilliondan ortiq operatsiyani bajaradigan Blue Gene superkompyuterini ishlab chiqdi. U 12 000 ta protsessorni o'z ichiga oladi va 1997 yilda jahon chempioni Garri Kasparov bilan shaxmat o'ynagan mashhur Deep Bluedan ming barobar ko'p quvvatga ega. IBM kompaniyasi va Lozannadagi Shveytsariya politexnika instituti tadqiqotchilari birinchi marta inson miyasini modellashtirishga harakat qilishdi.

2006 yilda shaxsiy kompyuterlar 25 yoshga to'ldi. Keling, yillar davomida ular qanday o'zgarganini ko'rib chiqaylik. Ulardan birinchisi Intel mikroprotsessori bilan jihozlangan, atigi 4,77 MGts takt chastotasi bilan ishlagan va 16 KB operativ xotiraga ega edi. 2001 yilda yaratilgan Pentium 4 mikroprotsessori bilan jihozlangan zamonaviy shaxsiy kompyuterlar takt chastotasi 3–4 gigagertsli, operativ xotirasi 512 MB - 1 Gb va uzoq muddatli xotira (qattiq disk) o'nlab va yuzlab Gb va hatto 1 dona. terabayt. Raqamli hisoblashdan boshqa texnologiyaning hech bir sohasida bunday ulkan taraqqiyot kuzatilmagan. Agar samolyotlar tezligini oshirishda xuddi shunday muvaffaqiyatga erishilgan bo'lsa, ular allaqachon yorug'lik tezligida uchgan bo'lar edi.

Millionlab kompyuterlar iqtisodiyotning deyarli barcha tarmoqlarida, sanoatda, fan, texnika, pedagogika va tibbiyotda qo'llaniladi.

Ushbu taraqqiyotning asosiy sabablari raqamli elektronika qurilmalarini mikrominiatizatsiya qilishning g'ayrioddiy yuqori sur'atlari va oddiy foydalanuvchilarning shaxsiy kompyuterlar bilan "muloqotini" sodda va qulay qilgan dasturlash yutuqlari.